RU2825658C2 - Method of producing nanodiamonds doped with element of group 14, and method for purifying thereof - Google Patents
Method of producing nanodiamonds doped with element of group 14, and method for purifying thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2825658C2 RU2825658C2 RU2021130987A RU2021130987A RU2825658C2 RU 2825658 C2 RU2825658 C2 RU 2825658C2 RU 2021130987 A RU2021130987 A RU 2021130987A RU 2021130987 A RU2021130987 A RU 2021130987A RU 2825658 C2 RU2825658 C2 RU 2825658C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- doped
- nanodiamond
- compounds
- compound
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиField of technology
[0001][0001]
Настоящее изобретение относится к способу изготовления наноалмазов, допированных элементом группы 14, а также к способу их очистки.The present invention relates to a method for producing nanodiamonds doped with a group 14 element, as well as to a method for purifying them.
Уровень техникиState of the art
[0002][0002]
Центр люминесценции в алмазе представляет собой наноразмерный химически стабильный флуоресцирующий хромофор, который не демонстрирует деградацию, затухание или мерцание in vivo, что часто возникает при органической флуоресценции, и поэтому ожидается, что он будет использоваться в качестве зондов для флуоресцентной визуализации. Кроме того, информацию о спинах электронов, возбужденных в центре люминесценции, иногда можно измерить извне, и поэтому ожидается, что центр люминесценции также будет использоваться в оптически детектируемом магнитном резонансе (ODMR) или в качестве квантового бита.The luminescence center in diamond is a nanoscale chemically stable fluorescent chromophore that does not exhibit degradation, decay or blinking in vivo , which often occurs in organic fluorescence, and is therefore expected to be used as probes for fluorescence imaging. In addition, the spin information of the electrons excited in the luminescence center can sometimes be measured externally, and is therefore expected to be used in optically detected magnetic resonance (ODMR) or as a quantum bit.
[0003][0003]
Центр вакансии кремния (Si-V), который представляет собой тип центра люминесценции алмаза, имеет острый пик, называемый бесфононным уровнем (ZPL), в эмиссионном спектре (непатентная литература 1).The silicon vacancy center (Si-V), which is a type of diamond luminescence center, has a sharp peak called the zero-phonon level (ZPL) in the emission spectrum (Non-patent Literature 1).
[0004][0004]
Алмазы, допированные кремнием, изготавливаются CVD-методом (химическое осаждение в паровой фазе), например (патентные документы 1 и 2).Silicon-doped diamonds are produced by CVD (chemical vapor deposition) method, for example (Patent Documents 1 and 2).
[0005][0005]
В непатентной литературе 2 анализируются наноалмазы в метеорите; однако не описано изготовление наноалмазов, имеющих центр вакансии кремния (SiV). В непатентной литературе 2 описано, что центр Si-V в наноалмазе размером от 1,1 нм до 1,8 нм, согласно моделированию, является термодинамически стабильным.Non-patent literature 2 analyzes nanodiamonds in meteorite; however, the fabrication of nanodiamonds having a silicon vacancy (SiV) center is not described. Non-patent literature 2 describes that the Si-V center in nanodiamond with a size of 1.1 nm to 1.8 nm is thermodynamically stable according to modeling.
[0006][0006]
На фигуре 1 непатентной литературы 3 показаны наноалмазы с центром Si-V, скорректированным CVD-методом (химическое осаждение в паровой фазе) согласно AFM (атомная микроскопия). На графике в верхней правой части фигуры 1, вертикальная ось представляет высоту (нм), а горизонтальная ось представляет положение (µ), и очевидно, что высота его пика составляет приблизительно 9 нм, а ширина (положение) составляет, по меньшей мере, 70 нм.Figure 1 of Non-Patent Literature 3 shows nanodiamonds with Si-V center corrected by CVD (chemical vapor deposition) method according to AFM (atomic microscopy). In the graph in the upper right part of Figure 1, the vertical axis represents the height (nm), and the horizontal axis represents the position (µ), and it is obvious that its peak height is about 9 nm, and the width (position) is at least 70 nm.
[0007][0007]
В непатентной литературе 4 описано, что, при использовании наноалмазов размером от 3 до 4 нм в качестве затравочного раствора и обеспечивая рост на кремниевой подложке методом MWPE-CVD (плазмохимическое осаждение из газовой фазы c использованием микроволновой плазмы), можно получить наноалмазы со средним диаметром частиц 73 нм и центром SiV.In non-patent literature 4, it is described that by using nanodiamonds with a size of 3 to 4 nm as a seed solution and growing on a silicon substrate using the MWPE-CVD (microwave plasma-enhanced plasma chemical vapor deposition) method, nanodiamonds with an average particle diameter of 73 nm and a SiV center can be obtained.
Список противопоставленных материаловList of contrasting materials
Патентный документPatent document
[0008][0008]
Патентный документ 1: JP 2014-504254 TPatent Document 1: JP 2014-504254 T
Патентный документ 2: JP 2004-176132 APatent Document 2: JP 2004-176132 A
Непатентная литератураNon-patent literature
[0009][0009]
Непатентная литература 1: E. Neu et al. APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 243107 (2011)Non-patent literature 1: E. Neu et al. APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 243107 (2011)
Непатентная литература 2: Nat Nanotechnol. 2014 Jan; 9(1): 54-8. doi: 10.1038/nnano.2013.255. Epub 2013 Dec 8.Non-Patent Literature 2: Nat Nanotechnol. 2014 Jan; 9(1): 54-8. doi: 10.1038/nnano.2013.255. Epub 2013 Dec 8.
Непатентная литература 3: Adv Sci Lett. 2011 Feb 1; 4(2): 512-515.Non-Patent Literature 3: Adv Sci Lett. 2011 Feb 1; 4(2): 512-515.
Непатентная литература 4: Diamond and Related Materials, Volume 65, 2016, Pages 87-90Non-Patent Literature 4: Diamond and Related Materials, Volume 65, 2016, Pages 87-90
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Техническая задачаTechnical task
[0010][0010]
Целью настоящего изобретения является обеспечение способа изготовления наноалмазов, допированных элементами группы 14, такими как кремний (Si), германий (Ge) и олово (Sn), а также способа их очистки.The aim of the present invention is to provide a method for producing nanodiamonds doped with group 14 elements such as silicon (Si), germanium (Ge) and tin (Sn), as well as a method for purifying them.
Решение технической задачиSolving a technical problem
[0011][0011]
Настоящее изобретение обеспечивает способ изготовления наноалмазов, допированных элементов группы 14, и способ их очистки, как описано ниже.The present invention provides a method for producing nanodiamonds doped with group 14 elements and a method for purifying them, as described below.
Пункт 1. Способ изготовления наноалмаза, допированного элементом группы 14, включающий:Item 1. A method for producing a nanodiamond doped with an element of group 14, comprising:
детонацию путем взрыва взрывчатой композиции, содержащей, по меньшей мере, одно взрывчатое вещество и, по меньшей мере, одно соединение элемента группы 14, в герметизированном контейнере с получением наноалмаза, допированного, по меньшей мере, одним элементом группы 14, выбранным из группы, состоящей из Si, Ge, Sn и Pb, иdetonating by explosion an explosive composition containing at least one explosive substance and at least one compound of a group 14 element in a sealed container to produce a nanodiamond doped with at least one group 14 element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn and Pb, and
щелочную обработку наноалмаза, допированного элементом группы 14, с удалением элемента группы 14 и/или его оксида.alkaline treatment of nanodiamond doped with a group 14 element, with the removal of the group 14 element and/or its oxide.
Пункт 2. Способ изготовления наноалмаза, допированного элементом группы 14, в соответствии с пунктом 1, дополнительно включающий обработку наноалмаза, допированного элементом группы 14, смешанной кислотой, состоящей из концентрированной азотной кислоты и концентрированной серной кислоты, до или после щелочной обработки.Item 2. A method for producing a nanodiamond doped with a group 14 element in accordance with item 1, further comprising treating the nanodiamond doped with a group 14 element with a mixed acid consisting of concentrated nitric acid and concentrated sulfuric acid, before or after alkaline treatment.
Пункт 3. Способ изготовления наноалмаза, допированного элементом группы 14 в соответствии с пунктом 1 или 2, причем взрывчатая композиция дополнительно включает соединение, содержащее, по меньшей мере, один третий элемент, выбранный из группы, состоящей из B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y и лантаноидов.Item 3. A method for producing a nanodiamond doped with an element of group 14 according to item 1 or 2, wherein the explosive composition additionally comprises a compound containing at least one third element selected from the group consisting of B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y and lanthanides.
Пункт 4. Способ очистки наноалмаза, допированного элементом группы 14, включающий:Item 4. A method for purifying nanodiamond doped with an element of group 14, comprising:
щелочную обработку композиции наноалмаза, содержащей, по меньшей мере, один элемент группы 14, выбранный из группы, состоящей из Si, Ge, Sn и Pb и/или их оксид, и наноалмаза, допированного элементом группы 14, с удалением элемента группы 14 и/или его оксида.alkaline treatment of a nanodiamond composition containing at least one group 14 element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn and Pb and/or their oxide, and a nanodiamond doped with a group 14 element, with the removal of the group 14 element and/or its oxide.
Пункт 5. Способ очистки наноалмаза, допированного элементом группы 14 в соответствии с пунктом 4, причем композицию наноалмаза получают путем обработки смешанной кислотной.Item 5. A method for purifying nanodiamond doped with an element of group 14 in accordance with item 4, wherein the nanodiamond composition is obtained by treatment with a mixed acid.
Пункт 6. Способ очистки наноалмаза, допированного элементом группы 14 в соответствии с пунктом 4 или 5, причем композиция наноалмаза дополнительно содержит, по меньшей мере, один третий элемент, выбранный из группы, состоящей из B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb. , Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y и лантаноидов, и/или его оксид.Item 6. A method for purifying a nanodiamond doped with an element of group 14 according to item 4 or 5, wherein the nanodiamond composition additionally contains at least one third element selected from the group consisting of B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y and lanthanides, and/or its oxide.
Пункт 7. Способ очистки наноалмаза, допированного элементом группы 14 в соответствии с любым из пунктов 4-6, причем наноалмаз дополнительно допирован, по меньшей мере, одним третьим элементом, выбранным из группы, состоящей из B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y и лантаноидов.Item 7. A method for purifying a nanodiamond doped with an element of group 14 according to any of items 4-6, wherein the nanodiamond is additionally doped with at least one third element selected from the group consisting of B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y and lanthanides.
Положительные эффекты изобретенияPositive effects of the invention
[0012][0012]
Хотя по меньшей мере один элемент группы 14, выбранный из группы, состоящей из Si, Ge, Sn и Pb и их оксидов, не может быть легко удален обработкой смешанной кислотой, его удаление из наноалмазов, допированных элементом группы 14, может быть осуществлено щелочной обработкой.Although at least one Group 14 element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn and Pb and oxides thereof cannot be easily removed by mixed acid treatment, its removal from Group 14 element-doped nanodiamonds can be accomplished by alkali treatment.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
[0013][0013]
На фиг.1 (а) показано изображение яркости допированных кремнием наноалмазов при длине волны 738 нм, полученное с использованием трифенилсиланола в качестве соединения кремния в добавляемом количестве относительно внешней части, 1% по массе. На фиг.1(b) показан флуоресцентный спектр яркости. На фиг.1(b) боковая полоса (плечевой пик) флуоресценции присутствует при длине волны около 750 нм; однако, в зависимости от образца, эта боковая полоса может отсутствовать.Fig. 1(a) shows the luminance image of silicon-doped nanodiamonds at a wavelength of 738 nm obtained using triphenylsilanol as the silicon compound in an added amount relative to the outer part, 1% by weight. Fig. 1(b) shows the fluorescence luminance spectrum. In Fig. 1(b), a side band (shoulder peak) of fluorescence is present at a wavelength of about 750 nm; however, depending on the sample, this side band may be absent.
На фиг.2 представлен результат XRD-измерения до и после щелочной обработки. A: после щелочной обработки, B: до щелочной обработкиFig.2 shows the result of XRD measurement before and after alkali treatment. A: after alkali treatment, B: before alkali treatment.
Описание вариантов осуществленияDescription of embodiments
[0014][0014]
Наноалмаз, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть, помимо элемента группы 14, дополнительно допирован другим элементом. Примеры такого элемента включают, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y и лантаноидов (далее, также называемый “третий элемент”). В случае, когда наноалмаз допирован третьим элементом, взрывчатая композиция содержит, по меньшей мере, одно взрывчатое вещество, по меньшей мере, одно соединение элемента 14 группы и, дополнительно, по меньшей мере, одно соединение третьего элемента.The nanodiamond, according to an embodiment of the present invention, may be, in addition to the element of group 14, additionally doped with another element. Examples of such an element include at least one element selected from the group consisting of B, P, S, Cr, Al, Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zr, V, Nb, Ta, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, Se, Te, Co, Xe, F, Y and lanthanides (hereinafter, also referred to as the “third element”). In the case where the nanodiamond is doped with the third element, the explosive composition contains at least one explosive substance, at least one compound of the element of group 14 and, additionally, at least one compound of the third element.
[0015][0015]
В настоящем описании, наноалмаз, допированный элементом группы 14, и, при необходимости, третьим элементом, могут называться просто как “допированный наноалмаз”.In the present description, a nanodiamond doped with a group 14 element and, if necessary, a third element, may be referred to simply as a “doped nanodiamond”.
[0016][0016]
В варианте осуществления настоящего изобретения, способ изготовления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает детонацию путем взрыва взрывчатой композиции, содержащей, по меньшей мере, одно взрывчатое вещество и, по меньшей мере, одно соединение элемента группы 14 и, при необходимости, по меньшей мере, один третий элемент, в герметизированном контейнере с получением наноалмазов, допированных элементов группы 14 и, при необходимости, третьим элементом, а также щелочную обработку наноалмазов, допированных элементом группы 14 и, при необходимости, третьим элементом, с удалением элемента группы 14 и/или его оксида.In an embodiment of the present invention, a manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises detonating by explosion an explosive composition containing at least one explosive substance and at least one compound of a group 14 element and, if necessary, at least one third element, in a sealed container to obtain nanodiamonds doped with group 14 elements and, if necessary, a third element, and also alkaline processing of the nanodiamonds doped with a group 14 element and, if necessary, a third element, with the removal of the group 14 element and/or its oxide.
[0017][0017]
Элемент группы 14, используемый для допирования наноалмазов, представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из Si, Ge, Sn и Pb, и предпочтительно представляет собой Si.The group 14 element used for doping the nanodiamonds is at least one selected from the group consisting of Si, Ge, Sn and Pb, and is preferably Si.
[0018][0018]
Взрывчатое вещество конкретно не ограничено, и могут широко использоваться известные взрывчатые вещества. Конкретные их примеры включают тринитротолуол (TNT), циклотриметилентринитрамин (гексоген, RDX), циклотетраметилентетранитрамин (октоген), тринитрофенилметилнитрамин (тетрил), пентаэритритолтетранитрат (PETN), тетранитрометан (TNM), триаминотринитробензол, гексанитростильбен и диаминодинитробензофуроксан. Эти взрывчатые вещества могут использоваться по отдельности или в сочетании из двух или более этих веществ.The explosive is not particularly limited, and known explosives can be widely used. Specific examples thereof include trinitrotoluene (TNT), cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), cyclotetramethylenetetranitramine (HMX), trinitrophenylmethylnitramine (tetryl), pentaerythritol tetranitrate (PETN), tetranitromethane (TNM), triaminotrinitrobenzene, hexanitrostilbene, and diaminodinitrobenzofuroxan. These explosives can be used singly or in combination of two or more of these substances.
[0019][0019]
Соединение элемента группы 14 содержит, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из соединений кремния, соединений германия, соединений олова и соединений свинца.The compound of a group 14 element comprises at least one element selected from the group consisting of silicon compounds, germanium compounds, tin compounds and lead compounds.
[0020][0020]
Примеры кремнийорганического соединения включают следующее:Examples of organosilicon compounds include the following:
силан, имеющий низшую алкильную группу, такой как ацетокситриметилсилан, диацетоксидиметилсилан, триацетоксиметилсилан, ацетокситриэтилсилан, диацетоксидиэтилсилан, триацетоксиэтилсилан, ацетокситрипропилсилан, метокситриметилсилан, диметоксидиметилсилан, триметоксиметилсилан, этокситриметилсилан, диэтоксидиметилсилан, триэтоксиметилсилан, этокситриэтилсилан, диэтоксидиэтилсилан, триэтоксиэтилсилан и триметилфеноксисилан;a silane having a lower alkyl group, such as acetoxytrimethylsilane, diacetoxydimethylsilane, triacetoxymethylsilane, acetoxytriethylsilane, diacetoxydiethylsilane, triacetoxyethylsilane, acetoxytripropylsilane, methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, trimethoxymethylsilane, ethoxytrimethylsilane, diethoxydimethylsilane, triethoxymethylsilane, ethoxytriethylsilane, diethoxydiethylsilane, triethoxyethylsilane and trimethylphenoxysilane;
[0021][0021]
силан, имеющий атом галогена, такой как трихлорметилсилан, дихлордиметилсилан, хлортриметилсилан, трихлорэтилсилан, дихлордиэтилсилан, хлортриэтилсилан, трихлорфенилсилан, дихлордифенилсилан, хлортрифенилсилан, дихлордифенилсилан, дихлорметилфенилсилан, дихлорэтилфенилсилан, хлордифторметилсилан, дихлорфторметилсилан, хлорфтордиметилсилан, хлорэтилдифторсилан, дихлорэтилфторсилан, хлордифторпропилсилан, дихлорфторпропилсилан, трифторметилсилан, дифтордиметилсилан, фтортриметилсилан, этилтрифторсилан, диэтилдифторсилан, триэтилфторсилан, трифторпропилсилан, фтортрипропилсилан, трифторфенилсилан, дифтордифенилсилан, фтортрифенилсилан, трибромметилсилан, дибромдиметилсилан, бромтриметилсилан, бромтриэтилсилан, бромтрипропилсилан, дибромдифенилсилан и бромтрифенилсилан;a silane having a halogen atom such as trichloromethylsilane, dichlorodimethylsilane, chlorotrimethylsilane, trichloroethylsilane, dichlorodiethylsilane, chlorotriethylsilane, trichlorophenylsilane, dichlorodiphenylsilane, chlorotriphenylsilane, dichlorodiphenylsilane, dichloromethylphenylsilane, dichloroethylphenylsilane, chlorodifluoromethylsilane, dichlorofluoromethylsilane, chlorofluorodimethylsilane, chloroethyldifluorosilane, dichloroethylfluorosilane, chlorodifluoropropylsilane, dichlorofluoropropylsilane, trifluoromethylsilane, difluorodimethylsilane, fluorotrimethylsilane, ethyltrifluorosilane, diethyldifluorosilane, triethylfluorosilane, trifluoropropylsilane, fluorotripropylsilane, trifluorophenylsilane, difluorodiphenylsilane, fluorotriphenylsilane, tribromomethylsilane, dibromodimethylsilane, bromotrimethylsilane, bromotriethylsilane, bromotripropylsilane, dibromodiphenylsilane and bromotriphenylsilane;
[0022][0022]
полисилан, такой как гексаметилдисилан, гексаэтилдисилан, гексапропилдисилан, гексафенилдисилан и октафенилциклотетрасилан;polysilane such as hexamethyldisilane, hexaethyldisilane, hexapropyldisilane, hexaphenyldisilane and octaphenylcyclotetrasilane;
силазан, такой как триэтилсилазан, трипропилсилазан, трифенилсилазан, гексаметилдисилазан, гексаэтилдисилазан, гексафенилдисилазан, гексаметилциклотрисилазан, октаметилциклотетрасилазан, гексаэтилциклотрисилазан, октаэтилциклотетрасилазан и гексафенилциклотрисилазан;silazane such as triethylsilazane, tripropylsilazane, triphenylsilazane, hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, hexaphenyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, hexaethylcyclotetrasilazane, octaethylcyclotetrasilazane and hexaphenylcyclotrisilazane;
ароматический силан, в котором атом кремния включен в ароматическое кольцо, такой как силабензол и дисилабензол;an aromatic silane in which a silicon atom is incorporated into an aromatic ring, such as silabenzene and disilabenzene;
силан, содержащий гидроксигруппу, такой как триметилсиланол, диметилфенилсиланол, триэтилсиланол, диэтилсиландиол, трипропилсиланол, дипропилсиландиол, трифенилсиланол и дифенилсиландиол;a hydroxy group-containing silane such as trimethylsilanol, dimethylphenylsilanol, triethylsilanol, diethylsilanediol, tripropylsilanol, dipropylsilanediol, triphenylsilanol and diphenylsilanediol;
[0023][0023]
алкил- или арилзамещенный силан, такой как тетраметилсилан, этилтриметилсилан, триметилпропилсилан, триметилфенилсилан, диэтилдиметилсилан, триэтилметилсилан, метилтрифенилсилан, тетраэтилсилан, триэтилфенилсилан, диэтилдифенилсилан, этилтрифенилсилан и тетрафенилсилан;an alkyl or aryl substituted silane such as tetramethylsilane, ethyltrimethylsilane, trimethylpropylsilane, trimethylphenylsilane, diethyldimethylsilane, triethylmethylsilane, methyltriphenylsilane, tetraethylsilane, triethylphenylsilane, diethyldiphenylsilane, ethyltriphenylsilane and tetraphenylsilane;
силан, содержащий карбоксильную группу, такой как трифенилсилилкарбоновая кислота, триметилсилилуксусная кислота, триметилсилилпропионовая кислота и триметилсилилмасляная кислота;a silane containing a carboxyl group such as triphenylsilylcarboxylic acid, trimethylsilylacetic acid, trimethylsilylpropionic acid and trimethylsilylbutyric acid;
[0024][0024]
силоксан, такой как гексаметилдисилоксан, гексаэтилдисилоксан, гексапропилдисилоксан и гексафенилдисилоксан;siloxane such as hexamethyldisiloxane, hexaethyldisiloxane, hexapropyldisiloxane and hexaphenyldisiloxane;
силан, имеющий алкильную группу или арильную группу и атом водорода, такой как метилсилан, диметилсилан, триметилсилан, диэтилсилан, триэтилсилан, трипропилсилан, дифенилсилан и трифенилсилан; иa silane having an alkyl group or an aryl group and a hydrogen atom, such as methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, triethylsilane, tripropylsilane, diphenylsilane and triphenylsilane; and
тетракис(хлорметил)силан, тетракис(гидроксиметил)силан, тетракис(триметилсилил)силан, тетракис(триметилсилил)метан, тетракис(диметилсиланолил)силан, тетракис(три(гидроксиметил)силил)силан, и тетракис(нитратметил)силан.tetrakis(chloromethyl)silane, tetrakis(hydroxymethyl)silane, tetrakis(trimethylsilyl)silane, tetrakis(trimethylsilyl)methane, tetrakis(dimethylsilanolyl)silane, tetrakis(tri(hydroxymethyl)silyl)silane, and tetrakis(nitratemethyl)silane.
[0025][0025]
Примеры неорганического соединения кремния включают оксид кремния, оксинитрид кремния, нитрид кремния, оксикарбид кремния, нитрокарбид кремния, силан и углеродные материалы, допированные кремнием. Примеры углеродного материала, допированного кремнием, включают черновой свинец, графит, активный углерод, технический углерод, кетеновую сажу, кокс, мягкая сажа, твердый углерод, ацетиленовую сажу, углеродные волокна и мезопористый углерод.Examples of inorganic silicon compound include silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, silicon oxycarbide, silicon nitrocarbide, silane, and silicon-doped carbon materials. Examples of silicon-doped carbon material include black lead, graphite, active carbon, carbon black, ketene black, coke, soft carbon, hard carbon, acetylene black, carbon fibers, and mesoporous carbon.
[0026][0026]
Отдельное органическое или неорганическое соединение кремния может использоваться отдельно, или два или более органических или неорганических соединений кремния могут использоваться в сочетании.A single organic or inorganic silicon compound may be used alone, or two or more organic or inorganic silicon compounds may be used in combination.
[0027][0027]
Примеры соединения германия включают органические соединения германия, такие как метилгерман, этилгерман, метоксид триметилгермания, диацетат диметилгермания, ацетат трибутилгермания, тетраметоксигерманий, тетраэтоксигерманий, изобутилгерман, трихлорид алкилгермания и трихлорид диметиламиногермания, комплексы германия, такие как нитротрифеноловый комплекс (Ge2(ntp)2O), катехиновый комплекс (Ge(cat)2) или аминопиреновый комплекс (Ge2(ap)2Cl2 и алкоксид германия, например, этоксид германия и тетрабутоксид германия.Examples of the germanium compound include organic germanium compounds such as methylgermane, ethylgermane, trimethylgermanium methoxide, dimethylgermanium diacetate, tributylgermanium acetate, tetramethoxygermanium, tetraethoxygermanium, isobutylgermane, alkylgermanium trichloride and dimethylaminogermanium trichloride, germanium complexes such as nitrotriphenol complex ( Ge2 (ntp) 2O ), catechol complex (Ge(cat) 2 ) or aminopyrene complex ( Ge2 (ap) 2Cl2 ) and germanium alkoxide such as germanium ethoxide and germanium tetrabutoxide.
[0028][0028]
Одно соединение германия может использоваться отдельно, или два или более соединений германия могут использоваться в сочетании.One germanium compound may be used alone, or two or more germanium compounds may be used in combination.
[0029][0029]
Примеры соединения олова включают неорганические соединения олова, такие как оксид олова (II), оксид олова (IV), сульфид олова (II), сульфид олова (IV), хлорид олова (II), хлорид олова (IV), бромид олова (II), фторид олова (II), ацетат олова и сульфат олова, алкильные соединения олова, такие как тетраметилолово, соединения оксида моноалкилолова, такие как оксид монобутилолова, соединения оксида диалкилолова, такие как оксид дибутилолова, соединения арилолова, такие как тетрафенилолово, и органические соединения олова, такие как малеат диметилолова, оксид гидроксибутилолова и трис(2-этилгексаноат) монобутилолова.Examples of the tin compound include inorganic tin compounds such as tin(II) oxide, tin(IV) oxide, tin(II) sulfide, tin(IV) sulfide, tin(II) chloride, tin(IV) chloride, tin(II) bromide, tin(II) fluoride, tin acetate and tin sulfate, alkyl tin compounds such as tetramethyltin, monoalkyl tin oxide compounds such as monobutyltin oxide, dialkyl tin oxide compounds such as dibutyltin oxide, aryl tin compounds such as tetraphenyltin, and organic tin compounds such as dimethyltin maleate, hydroxybutyltin oxide and tris(2-ethylhexanoate)monobutyltin.
[0030][0030]
Одно соединение олова может использоваться отдельно, или два или более соединений олова могут использоваться в сочетании.One tin compound may be used alone, or two or more tin compounds may be used in combination.
[0031][0031]
Примеры соединения свинца включают неорганические соединения свинца, такие как монооксид свинца (PbO), диоксид свинца (PbO2), ортосвинцовокислый свинец (Pb3O4), основный карбонат свинца (2PbCO3·Pb(OH)2), нитрат свинца (Pb(NO3)2), хлорид свинца (PbCl2), сульфид свинца (PbS), желтый хром (PbCrO4, Pb(SCr)O4, PbO·PbCrO4), карбонат свинца (PbCO3), сульфат свинца (PbSO4), фторид свинца (PbF2), тетрафторид свинца (PbF4), бромид свинца (PbBr2) и иодид свинца (PbI2), а также органические соединения свинца, такие как ацетат свинца (Pb(CH3COO)2), тетракарбоксилат свинца (Pb(OCOCH3)4), тетраэтилсвинец (Pb(CH3CH2)4), тетраметилсвинец (Pb(CH3)4) и тетрабутилсвинец (Pb(C4H9)4).Examples of lead compound include inorganic lead compounds such as lead monoxide (PbO), lead dioxide (PbO 2 ), lead ortholead (Pb 3 O 4 ), basic lead carbonate (2PbCO 3 Pb(OH) 2 ), lead nitrate (Pb(NO 3 ) 2 ), lead chloride (PbCl 2 ), lead sulfide (PbS), chrome yellow (PbCrO 4 , Pb(SCr)O 4 , PbO PbCrO 4 ), lead carbonate (PbCO 3 ), lead sulfate (PbSO 4 ), lead fluoride (PbF 2 ), lead tetrafluoride (PbF 4 ), lead bromide (PbBr 2 ) and lead iodide (PbI 2 ), as well as organic lead compounds such as lead acetate (Pb(CH 3 COO) 2 ), lead tetracarboxylate (Pb(OCOCH 3 ) 4 ), tetraethyl lead (Pb(CH 3 CH 2 ) 4 ), tetramethyl lead (Pb(CH 3 ) 4 ) and tetrabutyl lead (Pb(C 4 H 9 ) 4 ).
[0032][0032]
Одно соединение свинца может использоваться отдельно, или два или более соединений свинца могут использоваться в сочетании.One lead compound may be used alone, or two or more lead compounds may be used in combination.
[0033][0033]
Примеры соединения третьего элемента включают органические соединения третьего элемента и неорганические соединения третьего элемента, и можно использовать один или сочетание двух или более типов соединений третьего элемента.Examples of the compound of the third element include organic compounds of the third element and inorganic compounds of the third element, and one or a combination of two or more types of compounds of the third element may be used.
[0034][0034]
Пример соединения третьего элемента приведен ниже.An example of the third element connection is given below.
[0035][0035]
Примеры соединений бора включают неорганические соединения бора и органические соединения бора.Examples of boron compounds include inorganic boron compounds and organic boron compounds.
[0036][0036]
Примеры неорганического соединения бора включают ортоборную кислоту, диоксид дибора, триоксид дибора, триоксид тетрабора, пентоксид тетрабора, трибромид бора, тетрафторборную кислоту, борат аммония и борат магния.Examples of inorganic boron compound include orthoboric acid, diboron dioxide, diboron trioxide, tetraboron trioxide, tetraboron pentoxide, boron tribromide, tetrafluoroboric acid, ammonium borate, and magnesium borate.
[0037][0037]
Примеры борорганического соединения включают триэтилборан, (R)-5,5-дифенил-2-метил-3,4-пропано-1,3,2-оксазаборолидин, триизопропилборат, 2-изопропокси-4,4,5,5-тетраметил-1,3,2-диоксаборолан, бис(гексиленгликольато)диборон, 4-(4,4,5,5-тетраметил-1,3,2-диоксаборолан-2-ил)-1H-пиразол, трет-бутил-N-[4-(4,4,5,5-тетраметил-1,2,3-диоксаборолан-2-ил)фенил]карбамат, фенилбороновая кислота, 3-ацетилфенилбороновая кислота, комплекс трифторид бора-уксусная кислота, комплекс трифторид бора-сульфолан, 2-тиофенбороновая кислота и трис(триметилсилил)борат.Examples of the organoboron compound include triethylborane, (R)-5,5-diphenyl-2-methyl-3,4-propano-1,3,2-oxazaborolidine, triisopropyl borate, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, bis(hexyleneglycolato)diborone, 4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-1H-pyrazole, tert-butyl N-[4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,2,3-dioxaborolan-2-yl)phenyl]carbamate, phenylboronic acid, 3-acetylphenylboronic acid, boron trifluoride-acetic acid complex, boron trifluoride-sulfolane complex, 2-thiopheneboronic acid and tris(trimethylsilyl)borate.
[0038][0038]
Примеры соединений фосфора включают неорганические соединения фосфора и органические соединения фосфора. Примеры неорганического соединения фосфора включают полифосфат аммония.Examples of phosphorus compounds include inorganic phosphorus compounds and organic phosphorus compounds. Examples of inorganic phosphorus compounds include ammonium polyphosphate.
[0039][0039]
Примеры фосфорорганического соединения включают фосфаты, такие как триметилфосфат, триэтилфосфат, трипропилфосфат, трибутилфосфат, трипентилфосфат, тригексилфосфат, диметилэтилфосфат, метилдибутилфосфат, этилдипропилфосфат, 2-этилгексилди(п-толил)фосфат, бис(2-этилгексил)п-толилфосфат, тритолилфосфат, ди(додецил)п-толилфосфат, трис(2-бутоксиэтил)фосфат, трициклогексилфосфат, трифенилфосфат, этилдифенилфосфат, дибутилфенилфосфат, фенилбисдодецилфосфат, крезилдифенилфосфат, трикрезилфосфат, п-толилбис(2,5,5'-триметилгексил)фосфат, крезил-2,6-ксиленилфосфат, триксиленилфосфат, гидроксифенилдифенилфосфат, трис(трет-бутилфенил)фосфат, трис(изопропилфенил)фосфат, 2-этилгексилдифенилфосфат, бис(2-этилгексил)фенилфосфат, три(нонилфенил)фосфат и фенилбиснеопентилфосфат;Examples of the organophosphorus compound include phosphates such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate, tributyl phosphate, tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, dimethyl ethyl phosphate, methyl dibutyl phosphate, ethyl dipropyl phosphate, 2-ethylhexyl di(p-tolyl) phosphate, bis(2-ethylhexyl)p-tolyl phosphate, tritolyl phosphate, di(dodecyl)p-tolyl phosphate, tris(2-butoxyethyl) phosphate, tricyclohexyl phosphate, triphenyl phosphate, ethyl diphenyl phosphate, dibutyl phenyl phosphate, phenylbisdodecyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tricresyl phosphate, p-tolyl bis(2,5,5'-trimethylhexyl) phosphate, cresyl-2,6-xylenyl phosphate, trixylenyl phosphate, hydroxyphenyl diphenyl phosphate, tris(tert-butylphenyl) phosphate, tris(isopropylphenyl) phosphate, 2-ethylhexyldiphenylphosphate, bis(2-ethylhexyl)phenylphosphate, tri(nonylphenyl)phosphate and phenylbisneopentylphosphate;
конденсированные фосфаты, такие как 1,3-фенилен бис(дифенилфосфат), 1,4-фенилен бис(диксиленилфосфат), 1,3-фенилен бис(3,5,5'-триметилгексилфосфат), бисфенол A бис(дифенилфосфат), 4,4'-бифенил бис(диксиленилфосфат) и 1,3,5-фенилен трис(диксиленилфосфат),condensed phosphates such as 1,3-phenylene bis(diphenylphosphate), 1,4-phenylene bis(dixylenylphosphate), 1,3-phenylene bis(3,5,5'-trimethylhexylphosphate), bisphenol A bis(diphenylphosphate), 4 ,4'-biphenyl bis(dixylenylphosphate) and 1,3,5-phenylene tris(dixylenylphosphate),
фосфиты, такие как триметилфосфит, триэтилфосфит, трифенилфосфит и трикрезилфосфит; иphosphites such as trimethyl phosphite, triethyl phosphite, triphenyl phosphite and tricresyl phosphite; and
фосфиты, такие как 1,3-фенилен бис(дифенилфосфит), 1,3-фенилен бис(диксиленилфосфит), 1,4-фенилен бис(3,5,5'-триметилгексилфосфит), бисфенол A бис(дифенилфосфит), 4,4'-бифенил бис(диксиленилфосфит) и 1,3,5-фенилен трис(диксиленилфосфит).phosphites such as 1,3-phenylene bis(diphenylphosphite), 1,3-phenylene bis(dixylenylphosphite), 1,4-phenylene bis(3,5,5'-trimethylhexylphosphite), bisphenol A bis(diphenylphosphite), 4, 4'-biphenyl bis(dixylenylphosphite) and 1,3,5-phenylene tris(dixylenylphosphite).
[0040][0040]
Примеры соединения никеля включают галогениды двухвалентного никеля, такие как хлорид никеля(II), бромид никеля(II) и иодид никеля(II), неорганические соединения никеля, такие как ацетат никеля(II) и карбонат никеля(II), и органические соединения никеля, такие как бис(этилацетоацетат) никеля и бис(ацетилацетонат) никеля.Examples of the nickel compound include divalent nickel halides such as nickel(II) chloride, nickel(II) bromide and nickel(II) iodide, inorganic nickel compounds such as nickel(II) acetate and nickel(II) carbonate, and organic nickel compounds such as nickel bis(ethyl acetoacetate) and nickel bis(acetylacetonate).
[0041][0041]
Примеры соединения титана включают неорганические соединения титана, такие как диоксид титана, нитрид титана, титанат стронция, титанат свинца, титанат бария и титанат калия; тетраалкоксититан, такой как тетраэтоксититан, тетраизопропоксититан и тетрабутилоксититан; и органические соединения титана, такие как тетраэтиленгликоль титанат, ди-н-бутил бис(триэтаноламин)титанат, диизопропоксититан бис(ацетилацетонат), изопропоксититаноктаноат, изопропилтитантриметакрилат, изопропилтитантриакрилат, изопропилтриизостеароил титанат, изопропилтридецилбензолсульфонил титанат, изопропил трис(бутилметилпирофосфат)титанат, тетраизопропил ди(дилаурилфосфит)титанат, диметакрилоксиацетат титанат, диакрилоксиацетат титанат, ди(диоктилфосфат)этилен титанат, изопропокси титан три(диоктилфосфат), изопропил трис(диоктилпирофосфат)титанат, тетраизопропил бис(диоктилфосфит) титанат, тетраоктил бис(дитридецилфосфит)титанат, тетра(2,2-диаллилоксиметил-1-бутил) бис(дитридецил)фосфит титанат, бис(диоктилпирофосфат)оксиацетат титанат, трис(диоктилпирофосфат)этилен титанат, изопропилтри-н-додецилбензолсульфонил титанат, изопропилтриоктаноил титанат, изопропилдиметакрилоилизостеароил титанат, изопропилизостеароилдиакрил титанат, изопропилтри(диоктилфосфат)титанат, изопропилтрикумилфенил титанат и изопропилтри(N-аминоэтиламиноэтил)титанат.Examples of the titanium compound include inorganic titanium compounds such as titanium dioxide, titanium nitride, strontium titanate, lead titanate, barium titanate and potassium titanate; tetraalkoxytitanium such as tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium and tetrabutyloxytitanium; and organic titanium compounds such as tetraethylene glycol titanate, di-n-butyl bis(triethanolamine)titanate, diisopropoxytitanium bis(acetylacetonate), isopropoxytitanium octanoate, isopropyl titanium trimethacrylate, isopropyl titanium triacrylate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris(butyl methyl pyrophosphate)titanate, tetraisopropyl di(dilauryl phosphite)titanate, dimethacryloxyacetate titanate, diacryloxyacetate titanate, di(dioctyl phosphate)ethylene titanate, isopropoxy titanium tri(dioctyl phosphate), isopropyl tris(dioctyl pyrophosphate)titanate, tetraisopropyl bis(dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis(ditridecyl phosphite)titanate, tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis(ditridecyl)phosphite titanate, bis(dioctylpyrophosphate)oxyacetate titanate, tris(dioctylpyrophosphate)ethylene titanate, isopropyltri-n-dodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyl dimethacryloyl isostearoyl titanate, isopropyl isostearoyl titanate acrylic titanate, isopropyl tri(dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate and isopropyl tri(N-aminoethylaminoethyl) titanate.
[0042][0042]
Примеры соединения кобальта включают неорганические соединения кобальта, такие как кобальтовые соли неорганических кислот, галогениды кобальта, оксид кобальта, гидроксид кобальта, октакарбонил дикобальта, гидротетракарбонил кобальта, додекакарбонил тетракобальта и нонакарбонил алкилидинтрикобальта; кобальтовые соли органических кислот (например, ацетат, пропионат, цианиды, нафтенат и стеарат; алкилсульфонаты (например, C6-18-алкилсульфонаты), такие как метансульфонат, этансульфонат, октансульфонат и додекансульфонат; арилсульфонаты, которые могут быть замещены алкильной группой (например, C6-18 алкил-арилсульфонаты), такие как бензолсульфонат, п-толуолсульфонат, нафталинсульфонат, децилбензолсульфонат и додецилбензолсульфонат), такие как кобальт трис(ацетилацетат) и кобальт трис(ацетилацетонат); и органические комплексы кобальта. Примеры лиганда, составляющего комплекс, включают гидрокси (ОН), алкокси (например, метокси, этокси, пропокси и бутокси), ацил (например, ацетил и пропионил), алкокси, карбонил (например, метоксикарбонил и этоксикарбонил), ацетилацетонат, циклопентадиенильная группа, атомы галогена (например, хлор и бром), CO, CN, атом кислорода, акво (H2O), соединения фосфора, такие как фосфин (например, триарилфосфины, такие как трифенилфосфин), и азотсодержащие соединения, такие как аммин (NH3), NO, нитро (NO2), нитрато (NO3), этилендиамин, диэтилентриамин, пиридин и фенантролин.Examples of the cobalt compound include inorganic cobalt compounds such as cobalt salts of inorganic acids, cobalt halides, cobalt oxide, cobalt hydroxide, dicobalt octacarbonyl, cobalt hydrotetracarbonyl, tetracobalt dodecacarbonyl, and alkylidenetricobalt nonacarbonyl; cobalt salts of organic acids (e.g. acetate, propionate, cyanide, naphthenate and stearate; alkyl sulfonates (e.g. C 6-18 alkyl sulfonates) such as methanesulfonate, ethanesulfonate, octanesulfonate and dodecanesulfonate; arylsulfonates which may be substituted with an alkyl group (e.g. C 6-18 alkyl arylsulfonates) such as benzenesulfonate, p-toluenesulfonate, naphthalenesulfonate, decylbenzenesulfonate and dodecylbenzenesulfonate) such as cobalt tris(acetyl acetate) and cobalt tris(acetylacetonate); and organic cobalt complexes. Examples of the ligand constituting the complex include hydroxy (OH), alkoxy (e.g. methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy), acyl (e.g. acetyl and propionyl), alkoxy, carbonyl (e.g. methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl), acetylacetonate, cyclopentadienyl group, halogen atoms (e.g. chlorine and bromine), CO, CN, oxygen atom, aquo ( H2O ), phosphorus compounds such as phosphine (e.g. triarylphosphines such as triphenylphosphine), and nitrogen-containing compounds such as ammine ( NH3 ), NO, nitro ( NO2 ), nitrato ( NO3 ), ethylenediamine, diethylenetriamine, pyridine and phenanthroline.
[0043][0043]
Примеры соединения ксенона включают фториды, такие как XeF2, XeF4, XeF6, XeOF2, XeOF4 и XeO2F4,, оксиды, такие как XeO3 и XeO4, ксенонистая кислота Xe(OH)6 и ее соль Ba3XeO6, перксеноновая кислота H4XeO6 и ее соль Na4XeO6, комплексы с карбонилом металла M(CO)5Xe (M=Cr, Mo, W) и гидраты.Examples of xenon compound include fluorides such as XeF2 , XeF4 , XeF6 , XeOF2 , XeOF4 and XeO2F4 , oxides such as XeO3 and XeO4 , xenonic acid Xe(OH) 6 and its salt Ba3XeO6 , perxenonic acid H4XeO6 and its salt Na4XeO6 , metal carbonyl complexes M(CO) 5Xe (M=Cr , Mo , W) and hydrates.
[0044][0044]
Примеры соединения хрома включают комплексы ацетилацетон хрома, такие как ацетилацетон хром; алкоксид хрома, такой как хром(III) изопропоксид; органический кислотный хром, такой как хром(II) ацетат и г хром(III)идроксид ацетата; органические соединения хрома, такие как трис(аллил)хром, трис(металлил)хром, трис(кротил)хром, бис(циклопентадиенил)хром (т.е. хромоцен), бис(пентаметилциклопентадиенил)хром (т.е. декаметилхромоцен), бис(бензол)хром, бис(этилбензол)хром, бис(мезитилен)хром, бис(пентадиенил)хром, бис(2,4-диметилпентадиенил)хром, бис(аллил)трикарбонилхром, (циклопентадиенил)(пентадиенил)хром, тетра(1-норборнил)хром, (триметиленметан)тетракарбонилхром, бис(бутадиен)дикарбонилхром, (бутадиен)тетракарбонилхром и бис(циклооктатетраен)хром.Examples of the chromium compound include chromium acetylacetone complexes such as chromium acetylacetone; chromium alkoxide such as chromium(III) isopropoxide; organic acid chromium such as chromium(II) acetate and chromium(III) acetate hydroxide; organic chromium compounds such as tris(allyl)chromium, tris(methallyl)chromium, tris(crotyl)chromium, bis(cyclopentadienyl)chromium (i.e. chromocene), bis(pentamethylcyclopentadienyl)chromium (i.e. decamethylchromocene), bis(benzene)chromium, bis(ethylbenzene)chromium, bis(mesitylene)chromium, bis(pentadienyl)chromium, bis(2,4-dimethylpentadienyl)chromium, bis(allyl)tricarbonylchromium, (cyclopentadienyl)(pentadienyl)chromium, tetra(1-norbornyl)chromium, (trimethylenemethane)tetracarbonylchromium, bis(butadiene)dicarbonylchromium, (butadiene)tetracarbonylchromium and bis(cyclooctatetraene)chromium.
[0045][0045]
Примеры соединения вольфрама включают неорганические соединения вольфрама, такие как триоксид вольфрама, вольфрамат аммония и вольфрамат натрия; и органические соединения вольфрама, такие как комплексы вольфрама, координированные атомами бора, такие как соединения, координированные этилборилэтилиденовыми лигандами; комплексы вольфрама, координированные атомами углерода, такие как комплексы, координированные карбонильными лигандами, циклопентадиенильными лигандами, лигандами алкильных групп и лигандами на основе олефинов; комплексы вольфрама, координированные атомами азота, такие как комплексы, координированные пиридиновыми лигандами и ацетонитрильными лигандами; комплексы вольфрама, координированные атомами фосфора, такие как комплексы, координированные фосфиновыми лигандами и фосфитными лигандами; и комплексы вольфрама, координированные атомами серы, такие как комплексы, координированные диэтилкарбамодитиоатными лигандами.Examples of the tungsten compound include inorganic tungsten compounds such as tungsten trioxide, ammonium tungstate and sodium tungstate; and organic tungsten compounds such as tungsten complexes coordinated by boron atoms, such as those coordinated by ethylborylethylidene ligands; tungsten complexes coordinated by carbon atoms, such as those coordinated by carbonyl ligands, cyclopentadienyl ligands, alkyl group ligands and olefin-based ligands; tungsten complexes coordinated by nitrogen atoms, such as those coordinated by pyridine ligands and acetonitrile ligands; tungsten complexes coordinated by phosphorus atoms, such as those coordinated by phosphine ligands and phosphite ligands; and tungsten complexes coordinated by sulfur atoms, such as those coordinated by diethylcarbamodithioate ligands.
[0046][0046]
Примеры соединения таллия включают неорганические соединения таллия, такие как нитрат таллия, сульфат таллия, фторид таллия, хлорид таллия, бромид таллия и иодид таллия; органические соединения таллия, такие как триалкилталлий, такие как триметилталлий, триэтилталлий и триизобутилталлий; арилталлий, такой как галогенид диалкилталлия, алкенилдиалкилталлий, алкинилдиалкилталлий, трифенилталлий и тритолилталлий; галогенид диарилталлия, 2-этилгексаноат таллия, малонат таллия, формиат таллия, этоксид таллия и ацетилацетонат таллия.Examples of the thallium compound include inorganic thallium compounds such as thallium nitrate, thallium sulfate, thallium fluoride, thallium chloride, thallium bromide, and thallium iodide; organic thallium compounds such as trialkylthallium such as trimethylthallium, triethylthallium, and triisobutylthallium; arylthallium such as dialkylthallium halide, alkenyldialkylthallium, alkynyldialkylthallium, triphenylthallium, and tritolylthallium; diaryltallium halide, thallium 2-ethylhexanoate, thallium malonate, thallium formate, thallium ethoxide, and thallium acetylacetonate.
[0047][0047]
Примеры соединения циркония включают неорганические соединения циркония, такие как нитрат циркония, сульфат циркония, карбонат циркония, гидроксид циркония, фторид циркония, хлорид циркония, бромид циркония и иодид циркония; и органические соединения циркония, такие как н-пропоксид циркония, н-бутоксид циркония, трет-бутоксид циркония, изопропоксид циркония, этоксид циркония, ацетат циркония, ацетилацетонат циркония, бутоксиацетилацетонат циркония, бисацетилацетонат циркония, этилацетоацетат циркония, ацетилацетонат циркония бисэтилацетоацетат, гексафторацетилацетонат циркония и трифторацетилацетонат циркония.Examples of the zirconium compound include inorganic zirconium compounds such as zirconium nitrate, zirconium sulfate, zirconium carbonate, zirconium hydroxide, zirconium fluoride, zirconium chloride, zirconium bromide and zirconium iodide; and organic zirconium compounds such as zirconium n-propoxide, zirconium n-butoxide, zirconium tert-butoxide, zirconium isopropoxide, zirconium ethoxide, zirconium acetate, zirconium acetylacetonate, zirconium butoxyacetylacetonate, zirconium bisacetylacetonate, zirconium ethyl acetoacetate, zirconium acetylacetonate bisethyl acetoacetate, zirconium hexafluoroacetylacetonate and zirconium trifluoroacetylacetonate.
[0048][0048]
Примеры соединения цинка включают диэтилцинк, диметилцинк, ацетат цинка, нитрат цинка, стеарат цинка, олеат цинка, пальмитат цинка, миристат цинка, додеканоат цинка, ацетилацетонат цинка, хлорид цинка, бромид цинка, иодид цинка и карбамат цинка.Examples of the zinc compound include diethylzinc, dimethylzinc, zinc acetate, zinc nitrate, zinc stearate, zinc oleate, zinc palmitate, zinc myristate, zinc dodecanoate, zinc acetylacetonate, zinc chloride, zinc bromide, zinc iodide, and zinc carbamate.
[0049][0049]
Примеры соединения серебра включают органические соединения серебра, такие как ацетат серебра, пивалат серебра, трифторметансульфонат серебра и бензоат серебра; и неорганические соединения серебра, такие как нитрат серебра, фторид серебра, хлорид серебра, бромид серебра, иодид серебра, сульфат серебра, оксид серебра, сульфид серебра, тетрафторборат серебра, гексафторфосфат серебра (AgPF6) и гексафторантимонат серебра (AgSbF6).Examples of the silver compound include organic silver compounds such as silver acetate, silver pivalate, silver trifluoromethanesulfonate, and silver benzoate; and inorganic silver compounds such as silver nitrate, silver fluoride, silver chloride, silver bromide, silver iodide, silver sulfate, silver oxide, silver sulfide, silver tetrafluoroborate, silver hexafluorophosphate (AgPF 6 ), and silver hexafluoroantimonate (AgSbF 6 ).
[0050][0050]
Примеры соединения алюминия включают неорганические соединения алюминия, такие как оксид алюминия; алкоксисоединения, такие как триметоксиалюминий, триэтоксиалюминий, изопропоксиалюминий, изопропоксидиэтоксиалюминий и трибутоксиалюминий; ацилоксисоединения, такие как триацетоксиалюминий, тристеарат алюминия и трибутират алюминия; и органические соединения алюминия, такие как изопропилат алюминия, втор-бутилат алюминия, трет-бутилат алюминия, трис(этилацетоацетат) алюминий, трис(гексафторацетилацетонат) алюминий, трис(этилацетоацетат) алюминий, трис(н-пропилацетоацетат) алюминий, трис(изопропилацетоацетат) алюминий, трис(н-бутилацетоацетат) алюминий, трис(салицилальдегид) алюминий, трис(2-этоксикарбонилфенолят) алюминий, трис(ацетилацетонат) алюминий, соединения триалкилалюминия, такие как триметилалюминий, триэтилалюминий и триизобутилалюминий, галогенид диалкилалюминия, алкенилдиалкилалюминий, алкинилдиалкилалюминий, арилалюминий, такой как трифенилалюминий и тритолилалюминий, и галогениды диарилалюминия.Examples of the aluminum compound include inorganic aluminum compounds such as aluminum oxide; alkoxy compounds such as trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, isopropoxyaluminum, isopropoxydiethoxyaluminum and tributoxyaluminum; acyloxy compounds such as triacetoxyaluminum, aluminum tristearate and aluminum tributyrate; and organic aluminum compounds such as aluminum isopropylate, aluminum sec-butoxide, aluminum tert-butoxide, aluminum tris(ethyl acetoacetate), aluminum tris(hexafluoroacetylacetonate), aluminum tris(ethyl acetoacetate), aluminum tris(n-propyl acetoacetate), aluminum tris(isopropyl acetoacetate), aluminum tris(n-butyl acetoacetate), aluminum tris(salicyaldehyde), aluminum tris(2-ethoxycarbonylphenolate), aluminum tris(acetylacetonate), trialkylaluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum and triisobutylaluminum, dialkylaluminum halide, alkenyldialkylaluminum, alkynyldialkylaluminum, arylaluminum such as triphenylaluminum and tritolylaluminum, and diarylaluminum halides.
[0051][0051]
Примеры соединения ванадия включают ванадиевую кислоту и метаванадиновую кислоту и неорганические соединения ванадия или их соли щелочных металлов; алкоксиды, такие как триэтоксиванадил, пентаэтоксиванадий, триамилоксиванадил и триизопропоксиванадил; ацетонаты, такие как бисацетилацетонат ванадил, ацетилацетонат ванадия, ванадилацетилацетонат и оксиацетилацетонат ванадия; и органические соединения ванадия, такие как стеарат ванадия, пивалат ванадия и ацетат ванадия.Examples of the vanadium compound include vanadic acid and metavanadic acid and inorganic vanadium compounds or alkali metal salts thereof; alkoxides such as triethoxyvanadyl, pentaethoxyvanadium, triamyloxyvanadyl and triisopropoxyvanadyl; acetonates such as vanadyl bisacetylacetonate, vanadium acetylacetonate, vanadyl acetylacetonate and vanadium oxyacetylacetonate; and organic vanadium compounds such as vanadium stearate, vanadium pivalate and vanadium acetate.
[0052][0052]
Примеры соединения ниобия включают галогениды, такие как хлорид ниобия(V) и фторид ниобия(V); неорганические соединения ниобия, такие как сульфат ниобия, ниобиевая кислота и ниобат; и органические соединения ниобия, такие как алкоксид ниобия.Examples of the niobium compound include halides such as niobium(V) chloride and niobium(V) fluoride; inorganic niobium compounds such as niobium sulfate, niobic acid, and niobate; and organic niobium compounds such as niobium alkoxide.
[0053][0053]
Примеры соединения тантала включают неорганические соединения тантала, такие как TaCl5 и TaF5; и органические соединения тантала, такие как Ta(OC2H5)5, Ta(OCH3)5, Ta(OC3H7)5, Ta(OC4H9)5, (C5H5)2TaH3 и Ta(N(CH3)2)5.Examples of the tantalum compound include inorganic tantalum compounds such as TaCl 5 and TaF 5 ; and organic tantalum compounds such as Ta(OC 2 H 5 ) 5 , Ta(OCH 3 ) 5 , Ta(OC 3 H 7 ) 5 , Ta(OC 4 H 9 ) 5 , (C 5 H 5 ) 2 TaH 3 , and Ta(N(CH 3 ) 2 ) 5 .
[0054][0054]
Примеры соединения молибдена включают неорганические соединения молибдена, такие как триоксид молибдена, молибдат цинка, молибдат аммония, молибдат магния, молибдат кальция, молибдат бария, молибдат натрия, молибдат калия, фосфорномолибденовая кислота, фосфомолибдат аммония, фосфомолибдат натрия, кремнемолибденовая кислота, дисульфид молибдена, диселенид молибдена, дителлурид молибдена, борид молибдена, дисилицид молибдена, нитрид молибдена и карбид молибдена; и органические соединения молибдена, такие как диалкилдитиофосфат молибдена и диалкилдитиокарбамат молибдена.Examples of the molybdenum compound include inorganic molybdenum compounds such as molybdenum trioxide, zinc molybdate, ammonium molybdate, magnesium molybdate, calcium molybdate, barium molybdate, sodium molybdate, potassium molybdate, phosphomolybdic acid, ammonium phosphomolybdate, sodium phosphomolybdate, silicolybdic acid, molybdenum disulfide, molybdenum diselenide, molybdenum ditelluride, molybdenum boride, molybdenum disilicide, molybdenum nitride, and molybdenum carbide; and organic molybdenum compounds such as molybdenum dialkyl dithiophosphate and molybdenum dialkyl dithiocarbamate.
[0055][0055]
Примеры соединения марганца включают неорганические соединения марганца, такие как гидроксиды, нитраты, ацетаты, сульфаты, хлориды и карбонаты марганца; и органические соединения марганца, включая оксалат марганца, соединения ацетилацетоната и алкоксид марганца, такой как метоксид, этоксид или бутоксид.Examples of the manganese compound include inorganic manganese compounds such as manganese hydroxides, nitrates, acetates, sulfates, chlorides, and carbonates; and organic manganese compounds including manganese oxalate, acetylacetonate compounds, and manganese alkoxide such as methoxide, ethoxide, or butoxide.
[0056][0056]
Примеры соединения железа включают неорганические соединения железа, такие как фторид железа(II), фторид железа(III), хлорид железа(II), хлорид железа(III), бромид железа(II), бромид железа(III), иодид железа(II), иодид железа(III), оксид железа(II), оксид железа(III), тетроксид трижелеза(II, III), сульфат железа(II), сульфат железа(III), нитрат железа(II), нитрат железа(III), гидроксид железа(II), гидроксид железа(III), перхлорат железа(II), перхлорат железа(III), сульфат железа(II)-аммония, сульфат железа(III)-аммония, оксид вольфрамата железа(III), тетраванадат железа(III), селенид железа(II), триоксид железа(II)-титана, пятиокись дижелеза(III)-титана, сульфид железа(II), сульфид железа(III), фосфид дижелеза(II), фосфид трижелеза(II) и фосфид железа(III); и органические соединения железа, такие как ацетат железа(II), ацетат железа(III), формиат железа(II), триформиат железа(III), тартрат железа(II), тартрат натрия-железа(III), лактат железа(II), оксалат железа(II), оксалат железа(III), цитрат железа(III)-аммония, лаурат железа(III), стеарат железа(III), трипальмитат железа(III), гексацианоферрат(II) калия, гексацианоферрат(III) калия, бис(2,4-пентандионато)диаква железо (II), трис(2,4-пентандионато) железо (III), калия трис(оксалато)феррат (III), железо(III) трис(трифторметансульфонат), п-толуолсульфонат железа (III), диметилдитиокарбамат железа (III), диэтилдитиокарбамат железа (III) и ферроцен.Examples of the iron compound include inorganic iron compounds such as iron(II) fluoride, iron(III) fluoride, iron(II) chloride, iron(III) chloride, iron(II) bromide, iron(III) bromide, iron(II) iodide, iron(III) iodide, iron(II) oxide, iron(III) oxide, triiron(II, III) tetroxide, iron(II) sulfate, iron(III) sulfate, iron(II) nitrate, iron(III) nitrate, iron(II) hydroxide, iron(III) hydroxide, iron(II) perchlorate, iron(III) perchlorate, iron(II) ammonium sulfate, iron(III) ammonium sulfate, iron(III) tungstate oxide, iron(III) tetravanadate, iron(II) selenide, iron(II) titanium trioxide, diiron(III) titanium pentoxide, iron(II) sulfide, iron(III) sulfide, diiron(II) phosphide, triiron(II) and iron(III) phosphide; and organic iron compounds such as iron(II) acetate, iron(III) acetate, iron(II) formate, iron(III) triformate, iron(II) tartrate, sodium iron(III) tartrate, iron(II) lactate, iron(II) oxalate, iron(III) oxalate, iron(III) ammonium citrate, iron(III) laurate, iron(III) stearate, iron(III) tripalmitate, potassium hexacyanoferrate(II), potassium hexacyanoferrate(III), bis(2,4-pentanedionato)diaqua iron(II), tris(2,4-pentanedionato)iron(III), potassium tris(oxalato)ferrate(III), iron(III) tris(trifluoromethanesulfonate), iron(III) p-toluenesulfonate, iron(III) dimethyldithiocarbamate, iron(III) diethyldithiocarbamate and ferrocene.
[0057][0057]
Примеры соединения меди включают органические соединения меди, такие как оксалат меди, стеарат меди, формиат меди, тартрат меди, олеат меди, ацетат меди, глюконат меди и салицилат меди; и неорганические соединения меди, такие как карбонат меди, хлорид меди, бромид меди, иодид меди, фосфат меди, и природные минералы, такие как гидроталькит, стихтит и пиролит.Examples of the copper compound include organic copper compounds such as copper oxalate, copper stearate, copper formate, copper tartrate, copper oleate, copper acetate, copper gluconate, and copper salicylate; and inorganic copper compounds such as copper carbonate, copper chloride, copper bromide, copper iodide, copper phosphate, and natural minerals such as hydrotalcite, stichtite, and pyrolite.
[0058][0058]
Примеры соединения кадмия включают неорганические соединения кадмия, такие как фторид кадмия, хлорид кадмия, бромид кадмия, иодид кадмия, оксид кадмия и карбонат кадмия; и органические соединения кадмия, такие как фталат кадмия и нафталат кадмия.Examples of the cadmium compound include inorganic cadmium compounds such as cadmium fluoride, cadmium chloride, cadmium bromide, cadmium iodide, cadmium oxide, and cadmium carbonate; and organic cadmium compounds such as cadmium phthalate and cadmium naphthalate.
[0059][0059]
Примеры соединения ртути включают неорганические соединения ртути, такие как хлорид ртути(II), сульфат ртути и нитрат ртути(II); и органические соединения ртути, такие как метилртуть, хлорид метилртути, этилртуть, хлорид этилртути, ацетат фенилртути, тимеросал, пара-хлормеркурибензоат и флуоресцеин ртуть ацетат.Examples of mercury compounds include inorganic mercury compounds such as mercury(II) chloride, mercury sulfate, and mercury(II) nitrate; and organic mercury compounds such as methylmercury, methylmercury chloride, ethylmercury, ethylmercury chloride, phenylmercuric acetate, thimerosal, para-chloromercuribenzoate, and fluorescein mercury acetate.
[0060][0060]
Примеры соединения галлия включают органические соединения галлия, такие как тетрафенилгаллий и тетракис(3,4,5-трифторфенил)галлий; и неорганические соединения галлия, такие как оксоат галлия, галогениды галлия, гидроксид галлия и цианид галлия.Examples of the gallium compound include organic gallium compounds such as tetraphenylgallium and tetrakis(3,4,5-trifluorophenyl)gallium; and inorganic gallium compounds such as gallium oxoate, gallium halides, gallium hydroxide, and gallium cyanide.
[0061][0061]
Примеры соединения индия включают органические соединения индия, такие как триэтоксииндий, 2-этилгексаноат индия и ацетилацетонат индия; и неорганические соединения индия, такие как цианид индия, нитрат индия, сульфат индия, карбонат индия, фторид индия, хлорид индия, бромид индия и иодид индия.Examples of the indium compound include organic indium compounds such as indium triethoxyindium, indium 2-ethylhexanoate, and indium acetylacetonate; and inorganic indium compounds such as indium cyanide, indium nitrate, indium sulfate, indium carbonate, indium fluoride, indium chloride, indium bromide, and indium iodide.
[0062][0062]
Примеры соединения мышьяка включают неорганические соединения мышьяка, такие как триоксид димышьяка, пентоксид димышьяка, трихлорид мышьяка, пентаоксид мышьяка, а также мышьяковистую кислоту и мышьяковую кислоту и их соли, включая арсенит натрия, арсенит аммония, арсенит калия, арсенат аммония и арсенат калия; и органические соединения мышьяка, такие как диметиларсиновая кислота, фениларсоновая кислота, дифениларсоновая кислота, п-гидроксифениларсоновая кислота, п-аминофениларсоновая кислота и их соли, включая какодилат натрия и какодилат калия.Examples of the arsenic compound include inorganic arsenic compounds such as diarsenic trioxide, diarsenic pentoxide, arsenic trichloride, arsenic pentoxide, as well as arsenous acid and arsenic acid and their salts including sodium arsenite, ammonium arsenite, potassium arsenite, ammonium arsenate and potassium arsenate; and organic arsenic compounds such as dimethylarsinic acid, phenylarsonic acid, diphenylarsonic acid, p-hydroxyphenylarsonic acid, p-aminophenylarsonic acid and their salts including sodium cacodylate and potassium cacodylate.
[0063][0063]
Примеры соединения сурьмы включают неорганические соединения сурьмы, такие как оксид сурьмы, фосфат сурьмы, KSb(OH) и NH4SbF6; и органические соединения сурьмы, такие как сложные эфиры сурьмы и органических кислот, циклический алкилантимонит и трифенилсурьма.Examples of the antimony compound include inorganic antimony compounds such as antimony oxide, antimony phosphate, KSb(OH) and NH4SbF6 ; and organic antimony compounds such as antimony esters of organic acids, cyclic alkyl antimony and triphenylantimony .
[0064][0064]
Примеры соединения висмута включают органические соединения висмута, такие как трифенилвисмут, 2-этилгексаноат висмута и ацетилацетонат висмута; и неорганические соединения висмута, такие как нитрат висмута, сульфат висмута, ацетат висмута, гидроксид висмута, фторид висмута, хлорид висмута, бромид висмута и иодид висмута.Examples of the bismuth compound include organic bismuth compounds such as triphenylbismuth, bismuth 2-ethylhexanoate, and bismuth acetylacetonate; and inorganic bismuth compounds such as bismuth nitrate, bismuth sulfate, bismuth acetate, bismuth hydroxide, bismuth fluoride, bismuth chloride, bismuth bromide, and bismuth iodide.
[0065][0065]
Примеры соединения селена включают органические соединения селена, такие как селенометионин, селеноцистеин и селеноцистин; и неорганические соединения селена, такие как селенаты щелочных металлов, такие как селенат калия, и селениты щелочных металлов, такие как селенит натрия.Examples of selenium compounds include organic selenium compounds such as selenomethionine, selenocysteine, and selenocystine; and inorganic selenium compounds such as alkali metal selenates such as potassium selenate, and alkali metal selenites such as sodium selenite.
[0066][0066]
Примеры соединения теллура включают теллуровую кислоту и ее соли, оксид теллура, хлорид теллура, бромид теллура, иодид теллура и алкоксид теллура.Examples of tellurium compound include telluric acid and its salts, tellurium oxide, tellurium chloride, tellurium bromide, tellurium iodide, and tellurium alkoxide.
[0067][0067]
Примеры соединения магния включают органические соединения магния, такие как этилацетоацетат моноизопропилат магния, магний бис(этилацетоацетат), аллилацетоацетат моноизопропилат магния и магний бис(ацетилацетонат); и неорганические соединения магния, такие как оксид магния, сульфат магния, нитрат магния и хлорид магния.Examples of the magnesium compound include organic magnesium compounds such as magnesium ethyl acetoacetate monoisopropylate, magnesium bis(ethyl acetoacetate), magnesium allyl acetoacetate monoisopropylate, and magnesium bis(acetylacetonate); and inorganic magnesium compounds such as magnesium oxide, magnesium sulfate, magnesium nitrate, and magnesium chloride.
[0068][0068]
Примеры соединения кальция включают органические соединения кальция, такие как 2-этилгексаноат кальция, этоксид кальция, метоксид кальция, метоксиэтоксид кальция и ацетилацетонат кальция; и неорганические соединения кальция, такие как нитрат кальция, сульфат кальция, карбонат кальция, фосфат кальция, гидроксид кальция, цианид кальция, фторид кальция, хлорид кальция, бромид кальция и иодид кальция.Examples of the calcium compound include organic calcium compounds such as calcium 2-ethylhexanoate, calcium ethoxide, calcium methoxide, calcium methoxyethoxide, and calcium acetylacetonate; and inorganic calcium compounds such as calcium nitrate, calcium sulfate, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium hydroxide, calcium cyanide, calcium fluoride, calcium chloride, calcium bromide, and calcium iodide.
[0069][0069]
В качестве соединения, в котором элементом, который будет использоваться для доптрования наноалмазов, является Li, Na, K, Cs, S, Sr, Ba, F, Y или лантаноиды, можно использовать известное органическое или неорганическое соединение.As a compound in which the element to be used for doping nanodiamonds is Li, Na, K, Cs, S, Sr, Ba, F, Y or lanthanides, a known organic or inorganic compound can be used.
[0070][0070]
Количество взрывчатого вещества в композиции, содержащей взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента, предпочтительно составляет от 80 до 99,9999% по массе, более предпочтительно от 85 до 99,999% по массе, еще более предпочтительно от 90 до 99,99% по массе и особенно предпочтительно от 95 до 99,9% по массе. Количество соединения элемента группы 14 предпочтительно составляет от 0,0001 до 20% по массе, более предпочтительно от 0,001 до 15% по массе, еще более предпочтительно от 0,01 до 10% по массе и особенно предпочтительно от 0,1 до 5% по массе. Количество соединения третьего элемента составляет предпочтительно от 0 до 20% по массе, более предпочтительно от 0,001 до 15% по массе, еще более предпочтительно от 0,01 до 10% по массе и особенно предпочтительно от 0,02 до 8% по массе. Кроме того, содержание элемента группы 14 в смеси, содержащей взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, третий элемент, предпочтительно составляет от 0,000005 до 10% по массе, более предпочтительно от 0,00001 до 8% по массе, еще более предпочтительно от От 0,0001 до 5% по массе, особенно предпочтительно от 0,001 до 3% по массе и наиболее предпочтительно от 0,01 до 1% по массе, и содержание третьего элемента предпочтительно составляет от 0 до 10% по массе, более предпочтительно от 0,00001 до 8% по массе, даже более предпочтительно от 0,00002 до 5% по массе, особенно предпочтительно от 0,00003 до 3% по массе и наиболее предпочтительно от 0,00004 до 2% по массе.The amount of explosive in the composition comprising the explosive and the compound of the element of group 14 and, if necessary, the compound of the third element is preferably from 80 to 99.9999% by weight, more preferably from 85 to 99.999% by weight, even more preferably from 90 to 99.99% by weight and particularly preferably from 95 to 99.9% by weight. The amount of the compound of the element of group 14 is preferably from 0.0001 to 20% by weight, more preferably from 0.001 to 15% by weight, even more preferably from 0.01 to 10% by weight and particularly preferably from 0.1 to 5% by weight. The amount of the compound of the third element is preferably from 0 to 20% by mass, more preferably from 0.001 to 15% by mass, even more preferably from 0.01 to 10% by mass, and particularly preferably from 0.02 to 8% by mass. Furthermore, the content of the element of group 14 in the mixture comprising the explosive and the compound of the element of group 14 and, if necessary, the third element is preferably from 0.000005 to 10% by weight, more preferably from 0.00001 to 8% by weight, even more preferably from 0.0001 to 5% by weight, particularly preferably from 0.001 to 3% by weight and most preferably from 0.01 to 1% by weight, and the content of the third element is preferably from 0 to 10% by weight, more preferably from 0.00001 to 8% by weight, even more preferably from 0.00002 to 5% by weight, particularly preferably from 0.00003 to 3% by weight and most preferably from 0.00004 to 2% by weight.
[0071][0071]
Предпочтительные допированные наноалмазы, полученные способом изготовления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, содержат предпочтительно от 0,001 до 100 моль, более предпочтительно от 0,002 до 10 моль и еще более предпочтительно от 0,003 до 5 моль третьего элемента относительно 1 моля элемента группы 14.Preferred doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method according to an embodiment of the present invention contain preferably from 0.001 to 100 mol, more preferably from 0.002 to 10 mol, and even more preferably from 0.003 to 5 mol of the third element relative to 1 mol of the element of group 14.
[0072][0072]
Смешивание взрывчатого вещества и соединения элемента группы 14 и, при необходимости, соединения третьего элемента может быть выполнено смешиванием порошков в случае, если они являются твердыми веществами, плавлением или смешиванием путем растворения или диспергирования их в подходящем растворителе. Смешивание также может быть выполнено путем перемешивания, измельчения в шаровой мельнице или посредством ультразвуковых волн.Mixing of the explosive and the compound of the element of group 14 and, if necessary, the compound of the third element may be carried out by mixing the powders in case they are solids, by melting or by mixing by dissolving or dispersing them in a suitable solvent. Mixing may also be carried out by stirring, grinding in a ball mill or by means of ultrasonic waves.
[0073][0073]
В одном предпочтительном варианте осуществления, взрывчатая композиция, содержащая взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента, дополнительно содержит охлаждающую среду. Охлаждающая среда может быть твердой, жидкой или газовой. Примеры способа использования охлаждающей среды включают способ детонации смеси взрывчатого вещества и соединения элемента группы 14 и, при необходимости, соединения третьего элемента, в охлаждающей среде. Примеры охлаждающей среды включают инертные газы (азот, аргон, CO), воду, лед, жидкий азот, водные растворы солей, содержащих элементы группы 14, кристаллогидраты, водные растворы солей, содержащих третий элемент, и кристаллогидраты. Примеры соли, содержащей элемент группы 14, включают гексафторсиликат аммония, силикат аммония и силикат тетраметиламмония. Охлаждающая среда предпочтительно используется в количестве, превышающем примерно в 5 раз массу взрывчатого вещества, например, в случае воды или льда.In one preferred embodiment, the explosive composition comprising an explosive substance and a compound of a group 14 element and, optionally, a compound of a third element, further comprises a cooling medium. The cooling medium may be solid, liquid or gaseous. Examples of a method of using a cooling medium include a method of detonating a mixture of an explosive substance and a compound of a group 14 element and, optionally, a compound of a third element, in a cooling medium. Examples of a cooling medium include inert gases (nitrogen, argon, CO), water, ice, liquid nitrogen, aqueous solutions of salts containing group 14 elements, crystalline hydrates, aqueous solutions of salts containing a third element and crystalline hydrates. Examples of a salt containing a group 14 element include ammonium hexafluorosilicate, ammonium silicate and tetramethylammonium silicate. The cooling medium is preferably used in an amount exceeding about 5 times the mass of the explosive substance, for example in the case of water or ice.
[0074][0074]
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, взрывчатая композиция, содержащая взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента, превращается в алмазы посредством сжатия ударной волной в условиях высокого давления и высоких температур, создаваемых взрывом взрывчатого вещества (метод детонации). Во время взрыва взрывчатого вещества, по меньшей мере, один элемент группы 14 и, при необходимости, по меньшей мере, один третий элемент, встраиваются в алмазную решетку. Источником углерода наноалмазов может быть взрывчатое вещество и органическое соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента; однако в случае, когда смесь, содержащая взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента, дополнительно содержит углеродный материал, который не содержит ни элемента группы 14, ни третьего элемента, этот углеродный материал может быть углеродным источником наноалмазов.In one preferred embodiment of the present invention, an explosive composition containing an explosive substance and a compound of a group 14 element and, if necessary, a compound of a third element is converted into diamonds by compression by a shock wave under conditions of high pressure and high temperatures created by the explosion of the explosive substance (detonation method). During the explosion of the explosive substance, at least one element of group 14 and, if necessary, at least one third element are embedded in a diamond lattice. The carbon source of the nanodiamonds can be an explosive substance and an organic compound of a group 14 element and, if necessary, a compound of a third element; however, in the case where the mixture containing an explosive substance and a compound of a group 14 element and, if necessary, a compound of a third element, additionally contains a carbon material that does not contain either an element of group 14 or a third element, this carbon material can be a carbon source of the nanodiamonds.
[0075][0075]
В способе изготовления и способе очистки в соответствии вариантам осуществления настоящего изобретения очистка композиции наноалмаза, допированного элементом группы 14 и, при необходимости, третьим элементом, который содержит элемент 14 группы элементов и/или его оксид, и, при необходимости, третий элемент группы элементов и/или его оксид, включает щелочную обработку и может выполняться путем сочетания щелочной обработки и обработки смешанной кислотой. Предпочтительная очистка представляет собой сочетание щелочной обработки и обработки смешанной кислотой (порядок не определен).In the manufacturing method and the cleaning method according to the embodiments of the present invention, cleaning the nanodiamond composition doped with a group 14 element and, if necessary, a third element that contains a group 14 element and/or its oxide and, if necessary, a third element of the group of elements and/or its oxide, includes alkaline treatment and can be performed by a combination of alkaline treatment and mixed acid treatment. The preferred cleaning is a combination of alkaline treatment and mixed acid treatment (the order is not specified).
[0076][0076]
Примеры смешанной кислоты включают смешанную кислоту, состоящую из концентрированной серной кислоты и концентрированной азотной кислоты, причем смешанная кислота предпочтительно представляет собой смешанную кислоту, состоящую из концентрированной серной кислоты и концентрированной азотной кислоты в соотношении 1:1 (объемное соотношение). Температура обработки смешанной кислотой составляет от 50 до 200°C, продолжительность обработки смешанной кислотой составляет от 0,5 до 24 часов.Examples of the mixed acid include a mixed acid composed of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid, wherein the mixed acid is preferably a mixed acid composed of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid in a ratio of 1:1 (volume ratio). The temperature of the mixed acid treatment is from 50 to 200°C, and the duration of the mixed acid treatment is from 0.5 to 24 hours.
[0077][0077]
Примеры щелочи включают гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид натрия и гидроксид калия. Примеры гидроксида щелочного металла включают 0,1-10 н водный раствор гидроксида щелочного металла. Температура щелочной обработки составляет от 30 до 150°С, и продолжительность щелочной обработки составляет от 0,5 до 24 часов.Examples of alkali include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Examples of alkali metal hydroxide include 0.1-10N aqueous alkali metal hydroxide solution. The alkali treatment temperature is 30 to 150°C, and the alkali treatment time is 0.5 to 24 hours.
[0078][0078]
В случае, когда взрывчатая композиция, содержащая взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, третий элемент, взрывается в контейнере, помимо допированных наноалмазов, образуются, например, графит, примеси металлов, элемент 14 группы элементов (элементарный Si, элементарный Ge, элементарный Sn, элементарный Pb), оксиды элементов 14 группы (SiO2, GeO2, SnO2, PbO2), третий элемент группы элементов и оксиды третьего элемента. Графит, примеси металлов, третий элемент группы элементов и оксиды третьего элемента могут быть удалены обработкой смешанной кислотной, и элемент 14 группы элементов и оксиды элементов группы 14 могут быть удалены щелочной обработкой.In the case where an explosive composition containing an explosive substance and a compound of an element of group 14 and, if necessary, a third element, explodes in a container, in addition to doped nanodiamonds, for example, graphite, metal impurities, an element of group 14 elements (elementary Si, elemental Ge, elemental Sn, elemental Pb), oxides of elements of group 14 (SiO 2 , GeO 2 , SnO 2 , PbO 2 ), a third element of group elements and oxides of a third element are formed. Graphite, metal impurities, a third element of group elements and oxides of a third element can be removed by mixed acid treatment, and an element of group 14 elements and oxides of elements of group 14 can be removed by alkaline treatment.
[0079][0079]
Наноалмазы, допированные элементом группы 14 и, при необходимости, третьим элементом предпочтительного варианта осуществления, полученные способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, имеют пик флуоресцентного испускания в диапазоне от 720 до 770 нм и удовлетворяют требованию (i) и/или (ii):Nanodiamonds doped with an element of group 14 and, optionally, a third element of a preferred embodiment, obtained by a manufacturing method or a purification method according to an embodiment of the present invention, have a fluorescence emission peak in the range from 720 to 770 nm and satisfy requirement (i) and/or (ii):
(i) удельная площадь поверхности, определенная методом БЭТ, составляет от 20 до 900 м2/г, и(i) the specific surface area determined by the BET method is from 20 to 900 m2 /g, and
(ii) средний размер первичных частиц составляет от 2 до 70 нм.(ii) the average size of primary particles ranges from 2 to 70 nm.
[0080][0080]
Допированные наноалмазы, полученные способом изготовления или способом очистки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, имеют центр вакансии элемента (V) группы 14 и, при необходимости, дополнительно имеют центр вакансии третьего элемента и, таким образом, имеют пик флуоресцентного испускания. В случае, когда элементом группы 14 является Si, длина волны пика флуоресцентного испускания предпочтительно составляет от 720 до 770 нм, и более предпочтительно от 730 до 760 нм, в случае, когда элемент группы 14 содержит кремний; предпочтительно составляет от 580 до 630 нм, и более предпочтительно от 590 до 620 нм, в случае, когда элемент группы 14 содержит германий; предпочтительно составляет от 590 до 650 нм и более предпочтительно от 600 до 640 нм, в случае, когда элемент группы 14 содержит олово; и предпочтительно составляет от 540 до 600 нм и более предпочтительно от 550 до 590 нм, в случае, когда элемент группы 14 содержит свинец. В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, пик флуоресцентного испускания наноалмазов, в которых элементом группы 14 является Si, имеет острый пик при длине волны около 738 нм, который называется бесфононным уровнем (ZPL).The doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to the preferred embodiment of the present invention have a vacancy center of a Group 14 element (V) and, if necessary, further have a vacancy center of a third element, and thus have a fluorescence emission peak. In the case where the Group 14 element is Si, the wavelength of the fluorescence emission peak is preferably from 720 to 770 nm, and more preferably from 730 to 760 nm, in the case where the Group 14 element contains silicon; is preferably from 580 to 630 nm, and more preferably from 590 to 620 nm, in the case where the Group 14 element contains germanium; is preferably from 590 to 650 nm, and more preferably from 600 to 640 nm, in the case where the Group 14 element contains tin; and is preferably from 540 to 600 nm, and more preferably from 550 to 590 nm, in the case where the group 14 element contains lead. In one preferred embodiment of the present invention, the fluorescence emission peak of the nanodiamonds in which the group 14 element is Si has a sharp peak at a wavelength of about 738 nm, which is called a zero-phonon level (ZPL).
[0081][0081]
Концентрация центра вакансии элемента группы 14 наноалмазов, допированных элементом группы 14 и, при необходимости, третьим элементом, полученных способом изготовления или методом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет 1 × 1010/см3 или больше и более предпочтительно от 2 × 1010 до 1 × 1019/см3, причем концентрация центра вакансии третьего элемента предпочтительно составляет 1 × 1010/см3 или больше, и более предпочтительно от 2 × 1010 до 1 × 1019/см3 или больше. Предполагается, что концентрации центра вакансии элемента группы 14 и центра вакансии третьего элемента могут быть определены с использованием, например, конфокального лазерного микроскопа или флуоресцентного и абсорбционного спектрометра. Следует отметить, что, для определения концентрации M-V центра (M представляет собой элемент группы 14 или третий элемент) посредством флуоресцентной и абсорбционной спектрометрии, можно использовать литературу (DOI 10.1002/pssa.201532174) в качестве ссылочного материала.The concentration of a vacancy center of a Group 14 element of the nanodiamonds doped with a Group 14 element and, if necessary, a third element obtained by the manufacturing method or purification method according to an embodiment of the present invention is preferably 1× 1010 / cm3 or more, and more preferably from 2× 1010 to 1× 1019 / cm3 , wherein the concentration of a vacancy center of the third element is preferably 1× 1010 / cm3 or more, and more preferably from 2× 1010 to 1× 1019 / cm3 or more. It is contemplated that the concentrations of a vacancy center of a Group 14 element and a vacancy center of the third element can be determined using, for example, a confocal laser microscope or a fluorescence and absorption spectrometer. It should be noted that, to determine the concentration of MV center (M is a group 14 element or the third element) by fluorescence and absorption spectrometry, the literature (DOI 10.1002/pssa.201532174) can be used as reference material.
[0082][0082]
Удельная площадь поверхности, измеренная методом БЭТ наноалмазов, допированных элементом группы 14 и, при необходимости, третьим элементом, полученных способом изготовления или методом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 20 до 900 м2/г, более предпочтительно от 25 до 800 м2/г, еще более предпочтительно от 30 до 700 м2/г и особенно предпочтительно от 35 до 600 м2/г. Удельная площадь поверхности, измеренная методом БЭТ, может быть определена по адсорбции азота. Примеры прибора для измерения удельной площади поверхности по методу БЭТ включают BELSORP-mini II (поставляемый компанией Microtrac BEL), и, например, удельная площадь поверхности, определяемая методом БЭТ, может быть измерена при следующих условиях.The specific surface area measured by the BET method of the nanodiamonds doped with a Group 14 element and, if necessary, a third element obtained by the manufacturing method or the purification method according to the embodiment of the present invention is preferably 20 to 900 m2 /g, more preferably 25 to 800 m2 /g, still more preferably 30 to 700 m2 /g, and particularly preferably 35 to 600 m2 /g. The specific surface area measured by the BET method can be determined by nitrogen adsorption. Examples of an apparatus for measuring the specific surface area by the BET method include BELSORP-mini II (available from Microtrac BEL), and, for example, the specific surface area determined by the BET method can be measured under the following conditions.
• Отмеренное количество порошка: 40 мг.• Measured amount of powder: 40 mg.
• Предварительная сушка: обработка при 120°C в течение 3 часов в вакууме.• Pre-drying: treatment at 120°C for 3 hours under vacuum.
• Температура измерения: -196°C (температура жидкого азота)• Measurement temperature: -196°C (liquid nitrogen temperature)
Средний размер первичных частиц допированных наноалмазов, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 2 до 70 нм, более предпочтительно от 2,5 до 60 нм, еще более предпочтительно от 3 до 55 нм. нм, и особенно предпочтительно от 3,5 до 50 нм. Средний размер первичных частиц можно определить по уравнению Шеррера на основе результатов анализа порошковой рентгеновской дифрактометрии (XRD). Примеры измерительного прибора XRD включают многоцелевую рентгенодифракционную систему со встроенным интеллектуальным управлением (доступную от Rigaku Corporation).The average size of the primary particles of the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to the embodiment of the present invention is preferably 2 to 70 nm, more preferably 2.5 to 60 nm, even more preferably 3 to 55 nm, and particularly preferably 3.5 to 50 nm. The average size of the primary particles can be determined by the Scherrer equation based on the results of powder X-ray diffractometry (XRD) analysis. Examples of the XRD measuring device include a multi-purpose X-ray diffraction system with built-in intelligent control (available from Rigaku Corporation).
[0083][0083]
Содержание углерода в допированных наноалмазах, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 70 до 99% по массе, более предпочтительно от 75 до 98% по массе и еще более предпочтительно от 80 до 97% по массе.The carbon content of the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention is preferably from 70 to 99% by weight, more preferably from 75 to 98% by weight, and even more preferably from 80 to 97% by weight.
[0084][0084]
Содержание водорода в допированных наноалмазах, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 0,1 до 5% по массе, более предпочтительно от 0,2 до 4,5% по массе и еще более предпочтительно от 0,3 до 4,0% по массе.The hydrogen content in the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention is preferably from 0.1 to 5% by weight, more preferably from 0.2 to 4.5% by weight, and even more preferably from 0.3 to 4.0% by weight.
[0085][0085]
Содержание азота в допированных наноалмазах, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 0,1 до 5% по массе, более предпочтительно от 0,2 до 4,5% по массе и еще более предпочтительно от 0,3 до 4,0% по массе.The nitrogen content of the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention is preferably from 0.1 to 5% by weight, more preferably from 0.2 to 4.5% by weight, and even more preferably from 0.3 to 4.0% by weight.
[0086][0086]
Содержание углерода, водорода и азота в допированном наноалмазе, полученном способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, можно измерить посредством элементарного анализа.The content of carbon, hydrogen and nitrogen in the doped nanodiamond obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention can be measured by elemental analysis.
[0087][0087]
Содержание элемента группы 14 допированных наноалмазов, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, предпочтительно составляет от 0,0001 до 10,0% по массе, более предпочтительно от 0,0001 до 5,0% по массе и еще более предпочтительно от 0,0001 до 1,0% по массе, и содержание третьего элемента предпочтительно составляет от 0,0001 до 10,0% по массе, более предпочтительно от 0,0001 до 5,0% по массе и даже более предпочтительно от 0,0001 до 1,0% по массе. Содержание элементов группы 14 и содержание третьего элемента может быть определено, например, с помощью эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-AES, XRF, масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS)), и после щелочного плавления, допированные наноалмазы можно количественно оценить в виде кислого раствора.The content of the Group 14 element of the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to the embodiment of the present invention is preferably from 0.0001 to 10.0% by mass, more preferably from 0.0001 to 5.0% by mass, and even more preferably from 0.0001 to 1.0% by mass, and the content of the third element is preferably from 0.0001 to 10.0% by mass, more preferably from 0.0001 to 5.0% by mass, and even more preferably from 0.0001 to 1.0% by mass. The content of group 14 elements and the content of the third element can be determined, for example, by inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-AES, XRF, secondary ion mass spectrometry (SIMS)), and after alkaline melting, the doped nanodiamonds can be quantified as an acidic solution.
[0088][0088]
Для допированных наноалмазов, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, характеристические пики алмаза, графита, поверхностных гидроксильных групп (ОН) и поверхностных карбонильных групп (CO) можно идентифицировать на диаграмме рамановского сдвига посредством рамановской спектроскопии. Характеристический пик алмаза на диаграмме рамановского сдвига находится в диапазоне от 1100 до 1400 см-1, характеристический пик графита находится в диапазоне от 1450 до 1700 см-1, характеристический пик поверхностной гидроксильной группы (ОН) находится в диапазоне от 1500 до 1750 см-1, и характеристический пик поверхностной карбонильной группы (CO) находится в диапазоне от 1650 до 1800 см-1. Области характеристических пиков алмаза, графита, поверхностной гидроксильной группы (ОН) и поверхностной карбонильной группы (СО) могут быть определены посредством рамановского спектрометра. Длина волны лазера источника излучения при комбинационном рассеянии составляет, например, 325 нм или 488 нм. В качестве рамановского спектрометра можно использовать рамановский конфокальный микроскоп-спектрометр (например, торговое название: Confocal Raman Microscope LabRAM HR Evolution, доступный от компании Horiba, Ltd.).For the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to the preferred embodiment of the present invention, the characteristic peaks of diamond, graphite, surface hydroxyl groups (OH) and surface carbonyl groups (CO) can be identified in the Raman shift diagram by means of Raman spectroscopy. The characteristic peak of diamond in the Raman shift diagram is in the range of 1100 to 1400 cm -1 , the characteristic peak of graphite is in the range of 1450 to 1700 cm -1 , the characteristic peak of the surface hydroxyl group (OH) is in the range of 1500 to 1750 cm -1 , and the characteristic peak of the surface carbonyl group (CO) is in the range of 1650 to 1800 cm -1 . The characteristic peak regions of diamond, graphite, surface hydroxyl group (OH) and surface carbonyl group (CO) can be determined by a Raman spectrometer. The wavelength of the laser of the Raman scattering source is, for example, 325 nm or 488 nm. A Raman confocal microscope spectrometer (e.g., trade name: Confocal Raman Microscope LabRAM HR Evolution, available from Horiba, Ltd.) can be used as the Raman spectrometer.
[0089][0089]
В допированных наноалмазах предпочтительного варианта осуществления, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, соотношение (D/G) площади пика (D) алмаза к площади пика (G) графита предпочтительно составляет от 0,2 до 9, более предпочтительно от 0,3 до 8 и еще более предпочтительно от 0,5 до 7.In the doped nanodiamonds of a preferred embodiment obtained by the manufacturing method or the purification method according to the embodiment of the present invention, the ratio (D/G) of the peak area (D) of diamond to the peak area (G) of graphite is preferably from 0.2 to 9, more preferably from 0.3 to 8, and even more preferably from 0.5 to 7.
[0090][0090]
В допированных наноалмазах предпочтительного варианта осуществления, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, соотношение (H/D) площади пика (H) поверхностной гидроксильной группы (OH) и площадь пика (D) алмаза предпочтительно составляет от 0,1 до 5, более предпочтительно от 0,1 до 4,0 и еще более предпочтительно от 0,1 до 3,0.In the doped nanodiamonds of a preferred embodiment obtained by the manufacturing method or the purification method according to the embodiment of the present invention, the ratio (H/D) of the peak area (H) of the surface hydroxyl group (OH) and the peak area (D) of the diamond is preferably from 0.1 to 5, more preferably from 0.1 to 4.0, and even more preferably from 0.1 to 3.0.
[0091][0091]
В допированных наноалмазах предпочтительного варианта осуществления, полученных способом изготовления или способом очистки согласно воплощению настоящего изобретения, соотношение (C/D) площади пика (C) поверхностной карбонильной группы (CO) и площади пика (D) алмаза предпочтительно составляет от 0,01 до 1,5, более предпочтительно от 0,03 до 1,2 и еще более предпочтительно от 0,05 до 1,0.In the doped nanodiamonds of a preferred embodiment obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention, the ratio (C/D) of the peak area (C) of the surface carbonyl group (CO) and the peak area (D) of the diamond is preferably from 0.01 to 1.5, more preferably from 0.03 to 1.2, and even more preferably from 0.05 to 1.0.
[0092][0092]
В отношении метода рамановской спектроскопии для наноалмазов, можно использовать, в качестве ссылочной, литературу (например, Vadym N. Mochalin et al., NATURE NANOTECHNOLOGY, 7 (2012) 11-23, в частности фигура 3).With regard to the Raman spectroscopy method for nanodiamonds, the literature can be used as reference (e.g. Vadym N. Mochalin et al., NATURE NANOTECHNOLOGY, 7 (2012) 11–23, in particular figure 3).
[0093][0093]
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, поверхность допированных наноалмазов, полученных способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, может иметь, по меньшей мере, одну кислородсодержащую концевую функциональную группу и/или, по меньшей мере, одну водородсодержащую концевую группу. Примеры кислородсодержащей концевой функциональной группы включают OH, COOH, CONH2, C=O и CHO, причем OH, C=O и COOH являются предпочтительными. Примеры водородсодержащей концевой группы включают алкильные группы, содержащие от 1 до 20 атомов углерода.In another preferred embodiment of the present invention, the surface of the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention may have at least one oxygen-containing end functional group and/or at least one hydrogen-containing end group. Examples of the oxygen-containing end functional group include OH, COOH, CONH 2 , C=O and CHO, with OH, C=O and COOH being preferred. Examples of the hydrogen-containing end group include alkyl groups containing from 1 to 20 carbon atoms.
[0094][0094]
Присутствие, по меньшей мере, одной кислородсодержащей концевой функциональной группы на поверхности допированных наноалмазов, является предпочтительным, поскольку можно подавить агрегацию частиц наноалмаза. Присутствие, по меньшей мере, одной водородсодержащей концевой группы на поверхности допированных наноалмазов является предпочтительным, поскольку дзета-потенциал становится положительным, и в кислотном водном растворе наблюдается стабильная и высокая дисперсия.The presence of at least one oxygen-containing end functional group on the surface of doped nanodiamonds is preferable because the aggregation of nanodiamond particles can be suppressed. The presence of at least one hydrogen-containing end group on the surface of doped nanodiamonds is preferable because the zeta potential becomes positive and stable and high dispersion is observed in an acidic aqueous solution.
[0095][0095]
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, допированные наноалмазы, полученные способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, могут иметь структуру “ядро-оболочка”. Ядром допированных наноалмазов, имеющих структуру “ядро-оболочка”, является частица наноалмаза, допированного элементом группы 14 и, при необходимости, третьим элементом. Это ядро предпочтительно является ядром, имеющим Центр вакансии элемента группы 14 и, при необходимости, дополнительно имеющим центр вакансии третьего элемента и излучающим флуоресценцию. Оболочка представляет собой неалмазный покровный слой, может содержать sp2-углерод и предпочтительно дополнительно содержит атом кислорода. Оболочка может представлять собой графитовый слой. Толщина оболочки предпочтительно составляет 5 нм или меньше, более предпочтительно 3 нм или меньше и еще более предпочтительно 1 нм или меньше. Оболочка может иметь на своей поверхности гидрофильную функциональную группу.In another preferred embodiment of the present invention, the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention may have a core-shell structure. The core of the doped nanodiamonds having a core-shell structure is a particle of nanodiamond doped with an element of group 14 and, if necessary, a third element. This core is preferably a core having a vacancy center of an element of group 14 and, if necessary, additionally having a vacancy center of a third element and emitting fluorescence. The shell is a non-diamond coating layer, may contain sp2 carbon and preferably additionally contains an oxygen atom. The shell may be a graphite layer. The thickness of the shell is preferably 5 nm or less, more preferably 3 nm or less, and even more preferably 1 nm or less. The shell may have a hydrophilic functional group on its surface.
[0096][0096]
Предпочтительно, допированные наноалмазы могут быть изготовлены путем детонации. Форма допированных наноалмазов предпочтительно является сферической, эллипсоидальной или близкой к ним полиэдрической.Preferably, the doped nanodiamonds can be produced by detonation. The shape of the doped nanodiamonds is preferably spherical, ellipsoidal or close to them polyhedral.
[0097][0097]
В настоящем описании, степень округлости соответствует числовому значению, представляющему сложность формы, проиллюстрированной, например, на изображении. Для степени округлости, числовое значение становится меньше по мере того, как форма становится более сложной, в то время как его максимальное значение составляет 1. Степень округлости может быть определена, например, посредством анализа ПЭМ-изображения допированного наноалмаза с помощью программного обеспечения для анализа изображений (например, winROOF) и с использованием следующего уравнения.In the present description, the degree of roundness corresponds to a numerical value representing the complexity of the shape illustrated, for example, in the image. For the degree of roundness, the numerical value becomes smaller as the shape becomes more complex, while its maximum value is 1. The degree of roundness can be determined, for example, by analyzing a TEM image of a doped nanodiamond using image analysis software (e.g., winROOF) and using the following equation.
Степень округлости=4π × (площадь) ÷ (окружность)^2Degree of roundness = 4π × (area) ÷ (circumference)^2
Например, в случае идеального круга, имеющего радиус 10, уравнение для вычисления принимает вид “4π × (10 × 10 × π) ÷ (10 × 2 × π)^2”, и степень округлости дает в результате 1 (максимальное значение). То есть, с точки зрения степени округлости, идеальный круг представляет собой наименее сложную форму. Степень округлости допированного наноалмаза предпочтительно составляет 0,2 или больше, более предпочтительно 0,3 или больше и еще более предпочтительно 0,35 или больше.For example, in the case of a perfect circle having a radius of 10, the calculation equation becomes “4π × (10 × 10 × π) ÷ (10 × 2 × π)^2”, and the roundness degree results in 1 (the maximum value). That is, in terms of the roundness degree, the perfect circle is the least complex shape. The roundness degree of the doped nanodiamond is preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 or more, and still more preferably 0.35 or more.
[0098][0098]
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, центр частицы допированного наноалмаза имеет алмазную структуру, включающую атомы углерода в состоянии sp3 гибридизации и допированный элемент группы 14 и, при необходимости, третий элемент, и ее поверхность покрыта аморфным слоем, образованным из атомов углерода в состоянии sp2. В более предпочтительном варианте осуществлении, внешняя сторона аморфного слоя может быть покрыта слоем оксида графита. Кроме того, между аморфным слоем и слоем оксида графита может быть образован слой гидратации.In one preferred embodiment of the present invention, the center of the doped nanodiamond particle has a diamond structure comprising carbon atoms in the sp3 hybridization state and a doped element of group 14 and, if necessary, a third element, and its surface is covered with an amorphous layer formed from carbon atoms in the sp2 state. In a more preferred embodiment, the outer side of the amorphous layer can be covered with a graphite oxide layer. In addition, a hydration layer can be formed between the amorphous layer and the graphite oxide layer.
[0099][0099]
В одном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, допированные наноалмазы, полученные способом изготовления или способом очистки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, имеет положительный или отрицательный дзета-потенциал. Дзета-потенциал допированного наноалмаза предпочтительно составляет от -70 до 70 мВ, и более предпочтительно от -60 до 30 мВ.In one preferred embodiment of the present invention, the doped nanodiamonds obtained by the manufacturing method or the purification method according to an embodiment of the present invention have a positive or negative zeta potential. The zeta potential of the doped nanodiamond is preferably from -70 to 70 mV, and more preferably from -60 to 30 mV.
[0100][0100]
Допированные наноалмазы могут быть изготовлен способом производства, включающим смешивание взрывчатой композиции, содержащей взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента, и взрыв полученной смеси в герметизированном контейнере. Примеры контейнера включают металлические контейнеры и контейнеры из синтетической смолы. Взрывчатая композиция, содержащая взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента, предпочтительно формуют прессованием или литьем. Примеры способа изготовления частиц (сухого порошка) каждого из взрывчатого вещества, соединения элемента группы 14 и соединения третьего элемента включают кристаллизацию, дробление и быстрое распылительное испарение. В случае, когда взрывчатую композицию формуют прессованием или литьем, взрывчатое вещество и соединение элемента группы 14 и, при необходимости, соединение третьего элемента смешивают в виде сухого порошка, в расплавленном состоянии или с использованием растворителя. Состояние во время смешивания взрывчатого вещества и соединения элемента группы 14 может быть собой любой из следующих четырех сочетаний:Doped nanodiamonds can be manufactured by a production method comprising mixing an explosive composition containing an explosive substance and a compound of group 14 and, if necessary, a compound of a third element, and detonating the resulting mixture in a sealed container. Examples of the container include metal containers and containers made of synthetic resin. The explosive composition containing an explosive substance and a compound of group 14 and, if necessary, a compound of a third element is preferably formed by pressing or casting. Examples of a method for producing particles (dry powder) of each of the explosive substance, the compound of group 14 and the compound of the third element include crystallization, crushing and rapid spray evaporation. In the case where the explosive composition is formed by pressing or casting, the explosive substance and the compound of group 14 and, if necessary, the compound of the third element are mixed in the form of a dry powder, in a molten state or using a solvent. The state at the time of mixing of the explosive and the compound of the element of Group 14 may be any of the following four combinations:
Взрывчатое вещество (сухой порошок) и соединение элемента группы 14 (сухой порошок)Explosive (dry powder) and compound of element group 14 (dry powder)
Взрывчатое вещество (сухой порошок) и соединение элемента 14 группы (расплавленное состояние)Explosive (dry powder) and compound of element group 14 (molten state)
Взрывчатое вещество (расплавленное состояние) и соединение элемента группы 14 (сухой порошок)Explosive (molten state) and compound of element group 14 (dry powder)
Взрывчатое вещество (расплавленное состояние) и соединение элемента группы 14 (расплавленное состояние)Explosive (molten state) and compound of element group 14 (molten state)
В случае, когда взрывчатую композицию формуют путем дополнительного смешивания соединения третьего элемента, соединение третьего элемента может быть в форме сухого порошка или в расплавленном состоянии, и существует восемь возможных сочетаний сухого порошка и расплавленного состояния для смешивания взрывчатого вещества, соединения элемента группы 14 и соединения третьего элемента.In the case where the explosive composition is formed by further mixing the compound of the third element, the compound of the third element may be in the form of a dry powder or in a molten state, and there are eight possible combinations of dry powder and molten state for mixing the explosive, the compound of the element of group 14 and the compound of the third element.
[0101][0101]
Смешивание взрывчатого вещества и соединения элемента группы 14 и, при необходимости, соединения третьего элемента можно проводить в присутствии или в отсутствие растворителя, и формование может быть осуществлено прессованием или литьем после смешивания.The mixing of the explosive and the compound of the element of group 14 and, if necessary, the compound of the third element may be carried out in the presence or absence of a solvent, and the shaping may be carried out by pressing or casting after mixing.
[0102][0102]
Средние диаметры частиц взрывчатого вещества, соединения элемента группы 14 и соединения третьего элемента предпочтительно составляют 10 мм или меньше, более предпочтительно 5 мм или меньше и даже более предпочтительно 1 мм или меньше. Следует отметить, что эти средние диаметры частиц могут быть измерены методами лазерной дифракции/рассеяния, посредством оптического микроскопа или методом комбинационного рассеяния.The average particle diameters of the explosive, the compound of the element of group 14 and the compound of the third element are preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less and even more preferably 1 mm or less. It should be noted that these average particle diameters can be measured by laser diffraction/scattering methods, by means of an optical microscope or by a Raman scattering method.
[0103][0103]
Продукт, полученный посредством взрыва, дополнительно подвергается щелочной обработке и, при необходимости, может быть дополнительно подвергнут очистке, включая обработку смешанной кислотой и последующую обработку.The product obtained by explosion is further subjected to alkali treatment and, if necessary, can be further purified, including mixed acid treatment and subsequent processing.
[0104][0104]
Последующая обработка может включать отжиг и газофазное окисление. Элемент группы 14 и, при необходимости, третий элемент, включенный в допированный наноалмаз, приводятся в контакт с вакансией посредством обработки отжигом, и, таким образом, могут быть сформированы центр вакансии элемента группы 14 и, при необходимости, центр вакансии третьего элемента. Кроме того, посредством газофазного окисления, слой графита, образованный на поверхности допированного наноалмаза, может быть уменьшен или удален. Формирование вакансий может быть выполнено перед отжигом, хотя такое образование вакансий является необязательным процессом. Формирование вакансии осуществляется путем облучения пучком ионов или электронов. Даже в случае, когда образование вакансии не происходит, центр вакансии элемента группы 14 и, при необходимости, центр вакансии третьего элемента формируются путем отжига; однако при отжиге, после образования вакансии, может быть образовано больше центров вакансии элемента группы 14 и, при необходимости, центров вакансии третьего элемента. Для плотности вакансий, вводимых облучением пучком ионов или пучком электронов, верхний предел ограничен концентрацией, при которой алмаз повреждается (концентрация вакансии >1 × 1021/см3), но нижний предел составляет, например, 1 × 1016/см3 или выше или даже 1 × 1018/см3 или выше. Пучок ионов предпочтительно представляет собой пучок ионов водорода (H) или гелия (He). Например, энергия пучка ионов водорода предпочтительно составляет от 10 до 1500 кэВ, а энергия пучка ионов гелия предпочтительно составляет от 20 до 2000 кэВ. Энергия пучка электронов предпочтительно составляет от 500 до 5000 кэВ.The subsequent processing may include annealing and gas-phase oxidation. The group 14 element and, if necessary, the third element included in the doped nanodiamond are brought into contact with the vacancy by means of the annealing treatment, and thus a vacancy center of the group 14 element and, if necessary, a vacancy center of the third element can be formed. In addition, by means of the gas-phase oxidation, the graphite layer formed on the surface of the doped nanodiamond can be reduced or removed. The formation of vacancies can be performed before the annealing, although such formation of vacancies is an optional process. The formation of a vacancy is carried out by irradiation with an ion or electron beam. Even in the case where the formation of a vacancy does not occur, the vacancy center of the group 14 element and, if necessary, the vacancy center of the third element are formed by annealing; However, upon annealing, after the vacancy is formed, more vacancy centers of the Group 14 element and, if necessary, vacancy centers of the third element can be formed. For the vacancy density introduced by irradiation with an ion beam or an electron beam, the upper limit is limited by the concentration at which the diamond is damaged (vacancy concentration>1 × 10 21 /cm 3 ), but the lower limit is, for example, 1 × 10 16 /cm 3 or higher, or even 1 × 10 18 /cm 3 or higher. The ion beam is preferably a hydrogen (H) or helium (He) ion beam. For example, the energy of the hydrogen ion beam is preferably 10 to 1500 keV, and the energy of the helium ion beam is preferably 20 to 2000 keV. The energy of the electron beam is preferably 500 to 5000 keV.
[0105][0105]
Температура отжига предпочтительно составляет 800°C или выше, и время отжига составляет 30 минут или больше.The annealing temperature is preferably 800°C or higher, and the annealing time is 30 minutes or more.
[0106][0106]
Газофазное окисление можно проводить в атмосфере воздуха, температура газофазного окисления предпочтительно составляет 300°C или выше, а время газофазного окисления составляет 2 часа или больше.The gas phase oxidation can be carried out in an air atmosphere, the gas phase oxidation temperature is preferably 300°C or higher, and the gas phase oxidation time is 2 hours or more.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
[0107][0107]
В дальнейшем настоящее изобретение будет описано более конкретно со ссылкой на примеры, однако настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Примеры 1-6Examples 1-6
Используя, в качестве взрывчатого вещества, TNT и используя, в качестве соединения элемента 14 группы, допант, указанный в таблице 1, в количестве молей, указанном в таблице 1, относительно 1 моля TNT, изготовление наноалмазов, допированных кремнием, осуществляли путем детонации в соответствии с обычным способом в условиях, включающих температуру (K) и давление (ГПа), показанные в таблице 1, и, таким образом, могут быть получены наноалмазы, допированные кремнием, в пропорции, показанной в таблице 1.Using TNT as an explosive and using the dopant specified in Table 1 as a compound of a Group 14 element in the amount of moles specified in Table 1 relative to 1 mole of TNT, the production of silicon-doped nanodiamonds was carried out by detonation according to a conventional method under conditions including the temperature (K) and pressure (GPa) shown in Table 1, and thus silicon-doped nanodiamonds in the proportion shown in Table 1 could be obtained.
Названия и структурные формулы допирующих молекул (соединения кремния) 1-6, используемых для допирования кремнием, показаны ниже.The names and structural formulas of doping molecules (silicon compounds) 1-6 used for silicon doping are shown below.
Допирующая молекула 1: СилинDoping Molecule 1: Silin
Допирующая молекула 2: Тетраметилсилан (SiMe4)Doping Molecule 2: Tetramethylsilane (SiMe 4 )
Допирующая молекула 3: Тетракис(нитратметил)силан (SiPETN)Doping Molecule 3: Tetrakis(methylnitrate)silane (SiPETN)
Допирующая молекула 4: Тетракис(диметилсиланолил)силан (Si(SiMe2OH)4)Doping Molecule 4: Tetrakis(dimethylsilanolyl)silane (Si(SiMe 2 OH) 4 )
Допирующая молекула 5: Тетракис(триметилсилил)силан (Si(SiMe3)4)Doping molecule 5: Tetrakis(trimethylsilyl)silane (Si(SiMe 3 ) 4 )
Допирующая молекула 6: Тетракис(триметилсилил)метан (C(SiMe3)4)Doping molecule 6: Tetrakis(trimethylsilyl)methane (C(SiMe 3 ) 4 )
[0108][0108]
[Схема 1][Diagram 1]
[0109][0109]
[Таблица 1][Table 1]
[0110][0110]
Как следует из таблицы 1, очевидно, что наноалмазы, в которые было введено большое количество атомов кремния, могут быть получены в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.As follows from Table 1, it is evident that nanodiamonds into which a large number of silicon atoms have been introduced can be obtained in accordance with embodiments of the present invention.
[0111][0111]
Пример 7Example 7
Используя приблизительно 60 г взрывчатой композиции, полученной добавлением 10 частей по массе, 1 части по массе или 0,1 части по массе трифенилсиланола в качестве соединения кремния к 100 частям по массе взрывчатого вещества, содержащего тринитротолуол (TNT) и циклотриметилентринитрамин (RDX), кремний-допированные наноалмазы получали в соответствии с обычным методом изготовления наноалмазов. Для полученных кремний-допированных наноалмазов осуществляли следующие обработки. Обратите внимание, что добавленное количество трифенилсиланола во взрывчатое вещество составляло 10% по массе, 1% по массе или 0,1% по массе.Using approximately 60 g of an explosive composition obtained by adding 10 parts by weight, 1 part by weight or 0.1 part by weight of triphenylsilanol as a silicon compound to 100 parts by weight of an explosive containing trinitrotoluene (TNT) and cyclotrimethylenetrinitramine (RDX), silicon-doped nanodiamonds were obtained according to a conventional method for producing nanodiamonds. The following treatments were carried out for the obtained silicon-doped nanodiamonds. Note that the added amount of triphenylsilanol to the explosive was 10% by weight, 1% by weight or 0.1% by weight.
(i) Обработка смешанной кислотой(i) Mixed acid treatment
В 2800 г смешанной кислоты, состоящей из концентрированной серной кислоты и концентрированной азотной кислоты в соотношении 11:1 (массовое соотношение), добавляли 15 г наноалмазов, полученных в результате испытания на детонацию, и обрабатывали при 150°C в течение 10 часов при перемешивании. 15 g of nanodiamonds obtained through the detonation test were added to 2800 g of a mixed acid consisting of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid at a ratio of 11:1 (weight ratio), and treated at 150°C for 10 hours with stirring.
(ii) Щелочная обработка(ii) Alkaline treatment
В 100 мл 8 н водного раствора гидроксида натрия добавляли 1 г наноалмазов, обработанных смешанной кислотой, и обрабатывали при температуре 100°C в течение 10 часов при перемешивании.1 g of nanodiamonds treated with mixed acid was added to 100 ml of 8 N aqueous sodium hydroxide solution and treated at 100°C for 10 hours with stirring.
(iii) Отжиг(iii) Annealing
Наноалмазы после щелочной обработки отжигали при температуре 800°C в атмосфере вакуума в течение 30 минут. After alkali treatment, nanodiamonds were annealed at a temperature of 800°C in a vacuum atmosphere for 30 minutes.
(iv) Газофазное окисление(iv) Gas phase oxidation
Отожженные наноалмазы подвергали обработке газофазным окислением при температуре 300°C в атмосфере воздуха в течение 2 часов, и таким образом получали кремний-допированные наноалмазы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.The annealed nanodiamonds were subjected to gas-phase oxidation treatment at a temperature of 300°C in an air atmosphere for 2 hours, thereby obtaining silicon-doped nanodiamonds according to an embodiment of the present invention.
(v) Флуоресцентный анализ(v) Fluorescence analysis
Водную суспензию 10 масса/об.% наноалмазов, допированных кремнием, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, полученную газофазным окислением, добавляли по каплям на стеклянную подложку и сушили, и, таким образом, получали образец для оценки. Полученный образец для оценки подвергали высокоскоростному картированию с использованием рамановского конфокального микроскопа-спектрометра (торговое название: Confocal Raman Microscope LabRAM HR Evolution, доступный от компании Horiba, Ltd.), и осуществляли визуализацию яркости при длине волны 738 нм. На фиг.1(a) показаны изображения яркости при длине волны 738 нм наноалмазов, допированных кремнием, полученных с использованием трифенилсиланола в качестве соединения кремния в добавляемом количестве, в зависимости от внешней части, 1% по массе. На фиг.1(b) показан спектр флуоресценции яркости фигуры 1(а). Может быть подтверждена бесфононная линия (пик флуоресценции) центра вакансии кремния. Содержание Si в полученных наноалмазах, допированных кремнием, составляло 3,2% по массе, когда добавленное количество трифенилсиланола во взрывчатом веществе составляло 10% по массе, 0,15% по массе, когда добавленное количество составляло 1% по массе, и 0,03% по массе, когда добавленное количество составляло 0,1% по массе.A 10 wt/vol% aqueous suspension of silicon-doped nanodiamonds according to an embodiment of the present invention obtained by gas-phase oxidation was added dropwise onto a glass substrate and dried, thereby obtaining a sample for evaluation. The obtained sample for evaluation was subjected to high-speed mapping using a confocal Raman microscope spectrometer (trade name: Confocal Raman Microscope LabRAM HR Evolution, available from Horiba, Ltd.), and brightness imaging at a wavelength of 738 nm was performed. Fig. 1(a) shows brightness images at a wavelength of 738 nm of silicon-doped nanodiamonds obtained using triphenylsilanol as a silicon compound in an adding amount, depending on the outer part, of 1 wt%. Fig. 1(b) shows a fluorescence spectrum of the brightness of Fig. 1(a). The zero-phonon line (fluorescence peak) of the silicon vacancy center can be confirmed. The Si content of the obtained silicon-doped nanodiamonds was 3.2% by mass when the added amount of triphenylsilanol in the explosive was 10% by mass, 0.15% by mass when the added amount was 1% by mass, and 0.03% by mass when the added amount was 0.1% by mass.
На фиг.1(b) было подтверждено, что наноалмазы, допированные кремнием, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, имеют флуоресценцию при длине волны 738 нм, исходящую из центра вакансии кремния. Кроме того, средний размер первичных частиц, измеренный посредством XRD, и определенная по методу БЭТ удельная площадь поверхности полученных наноалмазов, допированных кремнием, представлены в таблице 2 ниже.In Fig. 1(b), it was confirmed that the silicon-doped nanodiamonds according to the embodiment of the present invention have a fluorescence at a wavelength of 738 nm emitted from the center of a silicon vacancy. In addition, the average primary particle size measured by XRD and the specific surface area determined by the BET method of the obtained silicon-doped nanodiamonds are shown in Table 2 below.
[0112][0112]
[Таблица 2][Table 2]
[0113][0113]
Измерение удельной площади поверхности методом БЭТMeasurement of specific surface area by the BET method
Прибор: BELSORP-mini II (доступный от компании Microtrac BEL)Device: BELSORP-mini II (available from Microtrac BEL)
Отмеренное количество порошка: 40 мг.Measured amount of powder: 40 mg.
Предварительная сушка: обработка при 120°C в течение 3 часов в вакууме.Pre-drying: treatment at 120°C for 3 hours under vacuum.
Температура измерения: -196°C (температура жидкого азота)Measurement temperature: -196°C (liquid nitrogen temperature)
Измерение среднего размера первичных частиц (порошковая рентгеновская дифрактометрия (XRD))Measurement of average primary particle size (powder X-ray diffractometry (XRD))
Прибор: Многоцелевая рентгеновская дифракционная система со встроенным интеллектуальным наведением (доступная от компании Rigaku Corporation)Instrument: Multi-purpose X-ray diffraction system with built-in intelligent guidance (available from Rigaku Corporation)
Метод измерения количества введенного Si (XRF)Method for measuring the amount of introduced Si (XRF)
Прибор: Рентгеновский флуоресцентный спектрометр ZSX Primus IV, доступный от компании Rigaku CorporationInstrument: ZSX Primus IV X-ray fluorescence spectrometer, available from Rigaku Corporation
Результаты измерения рентгеновской флуоресценции (XRF) до и после обработки щелочью показаны в таблице 3, и результаты измерения XRD до и после обработки щелочью показаны на фиг.2.The X-ray fluorescence (XRF) measurement results before and after alkali treatment are shown in Table 3, and the XRD measurement results before and after alkali treatment are shown in Fig. 2.
[0114][0114]
[Таблица 3][Table 3]
*% массе*% by weight
[0115][0115]
Из таблицы 3 следует, что количество Si после щелочной обработки, измеренное средством XRF, было значительно снижено по сравнению с количеством до щелочной обработки, и, соответственно, щелочная обработка является эффективной для удаления Si.From Table 3, it can be seen that the amount of Si after alkali treatment measured by XRF was significantly reduced compared with that before alkali treatment, and accordingly, alkali treatment is effective in removing Si.
[0116][0116]
На фиг.2:In Fig.2:
Широкий пик, происходящий от аморфного соединения, присутствовал при температуре около 23°.A broad peak originating from the amorphous compound was present at about 23°.
Основываясь на результатах XRF-измерения, за исключением алмаза, количество Si было максимальным, и, соответственно, предполагается, что этот пик произошел от соединения Si.Based on the XRF measurement results, except for diamond, the amount of Si was maximum, and thus it is suggested that this peak originated from the Si compound.
Поскольку широкий пик при температуре около 23° исчез на графике после щелочной обработки, предполагается, что соединение Si было удалено щелочной обработкой.Since the broad peak at about 23°C disappeared from the graph after alkali treatment, it is assumed that the Si compound was removed by alkali treatment.
[0117][0117]
Пример 8Example 8
Наноалмазы, допированные кремнием и бором, могут быть получены способом, аналогичным описанному в примере 7, за исключением использования 0,5 части по массе трифенилсиланола и 0,5 части по массе фенилбороновой кислоты вместо 1 части по массе трифенилсиланола примера 7.Nanodiamonds doped with silicon and boron can be obtained by a method similar to that described in Example 7, except for using 0.5 parts by weight of triphenylsilanol and 0.5 parts by weight of phenylboronic acid instead of 1 part by weight of triphenylsilanol of Example 7.
[0118][0118]
Пример 9Example 9
Наноалмазы, допированные кремнием и фосфором, могут быть получены способом, аналогичным описанному в примере 7, за исключением использования 0,5 части по массе трифенилсиланола и 0,5 части по массе трифенилфосфина вместо 1 части по массе трифенилсиланола примера 7.Nanodiamonds doped with silicon and phosphorus can be obtained by a method similar to that described in Example 7, except for using 0.5 parts by weight of triphenylsilanol and 0.5 parts by weight of triphenylphosphine instead of 1 part by weight of triphenylsilanol of Example 7.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019-058397 | 2019-03-26 | ||
JP2019-212822 | 2019-11-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021130987A RU2021130987A (en) | 2023-04-26 |
RU2825658C2 true RU2825658C2 (en) | 2024-08-28 |
Family
ID=
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19933648A1 (en) * | 1999-07-17 | 2001-01-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Production of fine doped diamond particles, used for electron-emitting device or coating, e.g. for flat picture screen, involves detonating explosive with negative oxygen balance that contains carbon and (added) dopant |
US20050086870A1 (en) * | 2003-10-28 | 2005-04-28 | Nihon Microcoating Co., Ltd. | Diamond polishing particles and method of producing same |
CN1962964A (en) * | 2006-11-08 | 2007-05-16 | 北京国瑞升科技有限公司 | Nano monocrystalline diamond and method for making same |
RU2348580C1 (en) * | 2005-12-30 | 2009-03-10 | Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации | Nanodiamond and method of its obtainment |
US20090220556A1 (en) * | 2005-08-30 | 2009-09-03 | International Technology Center | Nanodiamond uv protectant formulations |
US20100254884A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-10-07 | Olga Shenderova | Production of Conductive Nanodiamond by Dynamic Synthesis Approaches |
US20150050207A1 (en) * | 2012-03-16 | 2015-02-19 | Carbodeon Ltd Oy | Detonation nanodiamond material purification method and product thereof |
CN104624358A (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-20 | 孔龙 | Diamond abrasive material impurity removing method |
US20150157997A1 (en) * | 2012-02-29 | 2015-06-11 | Isl - Institut Franco-Allemand De Recherches De Saint-Louis | Method for manufacturing nanoparticles by detonation |
US20170313590A1 (en) * | 2014-11-07 | 2017-11-02 | Daicel Corporation | Suspension of nanodiamond aggregates and single-nano-sized nanodiamond dispersion |
JPWO2017141689A1 (en) * | 2016-02-17 | 2018-12-06 | 株式会社ダイセル | Nanodiamond dispersion and method for producing the same |
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19933648A1 (en) * | 1999-07-17 | 2001-01-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Production of fine doped diamond particles, used for electron-emitting device or coating, e.g. for flat picture screen, involves detonating explosive with negative oxygen balance that contains carbon and (added) dopant |
US20050086870A1 (en) * | 2003-10-28 | 2005-04-28 | Nihon Microcoating Co., Ltd. | Diamond polishing particles and method of producing same |
US20090220556A1 (en) * | 2005-08-30 | 2009-09-03 | International Technology Center | Nanodiamond uv protectant formulations |
RU2348580C1 (en) * | 2005-12-30 | 2009-03-10 | Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации | Nanodiamond and method of its obtainment |
CN1962964A (en) * | 2006-11-08 | 2007-05-16 | 北京国瑞升科技有限公司 | Nano monocrystalline diamond and method for making same |
US20100254884A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-10-07 | Olga Shenderova | Production of Conductive Nanodiamond by Dynamic Synthesis Approaches |
US20150157997A1 (en) * | 2012-02-29 | 2015-06-11 | Isl - Institut Franco-Allemand De Recherches De Saint-Louis | Method for manufacturing nanoparticles by detonation |
US20150050207A1 (en) * | 2012-03-16 | 2015-02-19 | Carbodeon Ltd Oy | Detonation nanodiamond material purification method and product thereof |
CN104624358A (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-20 | 孔龙 | Diamond abrasive material impurity removing method |
US20170313590A1 (en) * | 2014-11-07 | 2017-11-02 | Daicel Corporation | Suspension of nanodiamond aggregates and single-nano-sized nanodiamond dispersion |
JPWO2017141689A1 (en) * | 2016-02-17 | 2018-12-06 | 株式会社ダイセル | Nanodiamond dispersion and method for producing the same |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОГДАНОВ Д.Г. и др. Десорбция примесей при нагреве детонационного наноалмаза, Письма в ЖТФ, 2012, т. 38, вып. 4, с. 89, 90. PLOTNIKOV V.A. et al., The Structure of Detonation Nanodiamond Particles, AIP Conf. Proc., 2016. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12351463B2 (en) | Heteroatom-doped nanodiamond | |
JP7526164B2 (en) | Method for producing and purifying nanodiamonds doped with group 14 elements | |
JP2025013907A (en) | Explosive composition and method for producing same, and method for producing heteroatom-doped nanodiamond | |
US20250002355A1 (en) | Heteroatom-doped nanodiamond particles and method for producing heteroatom-doped nanodiamond particles | |
RU2825658C2 (en) | Method of producing nanodiamonds doped with element of group 14, and method for purifying thereof | |
RU2829756C2 (en) | Explosive composition and method of its production and method of producing nanodiamond doped with heteroatom | |
RU2817654C2 (en) | Heteroatom-doped nanodiamond | |
CN117794856A (en) | Heteroatom-doped nanodiamond particles and method for producing heteroatom-doped nanodiamond particles | |
KR102786180B1 (en) | Method for producing core/shell type semiconductor nanoparticles | |
KR102779630B1 (en) | Single crystal spherical silicon nanoparticles |